性能

工作应力

压缩波形弹簧产生与弯曲简单横梁类似的弯曲应力。 这些压缩和拉伸应力限制弹簧在 屈服 或"成套"之前可以压缩的量。 虽然弹簧组有时是不能接受的，但符合和偏转要求往往会随着时间的推移带动设计接受一些设置或"放松"。

最大化设计应力

静态应用： 由于 Smalley 产品中使用的硬化扁钢丝的延伸率，Smalley 利用在标准弹簧表中找到的 最小抗张强度 ，该强度接近屈服强度。 当设计用于静态应用的弹簧时，我们推荐计算的工作应力不大于最小抗张强度的 100％。 然而，根据特定的应用，工作应力可以在考虑到屈服强度的情况下超出最小抗张强度。  要考虑的典型因素是永久变形、松弛、负荷和/或自由高度的损失。

动态应用： 当为动态应用设计波形弹簧时，Smalley 建议操作应力的计算值不超过 80％ 的最小抗张强度。

残余应力和预置

增加的负荷能力和/或疲劳寿命可以通过压缩弹簧超出其屈服点或"预置"来实现。 预置弹簧被制造为高于所需的自由高度和负荷，然后压缩到极点。 自由高度和负荷降低，材料表面现在显示出残余应力，这就提高弹簧的性能。

疲劳

疲劳周期是在波形弹簧设计的重要考虑事项，可用于精准确定弹簧偏转量如何极大地影响弹簧的价格。 分析应包括弹簧是否偏转全行程或个周期仅有千分之几，或者可能组合两者作为零件磨损或温度变化的原因。

公式：

术语

σ = 材料抗张强度
S1 = 较低工作高度下的计算工作应力
S2 = 较高工作高度下的计算工作应力

可以在  单层波形弹簧、 对顶^®波簧 以及 层叠波簧 页面上使用计算器快速了解工作应力和近似使用周期。

负荷/偏转

实际弹性比率与理论（计算）弹性比率的比较提供了实用的弹簧工作范围限制。 弹性比率 (P/f) 可以通过操作偏转等式进行计算。 通常情况下，在弹簧接近并到达其"压并高度"之前，其理论比率是准确的。

作为一般规则，通过前 80％ 的偏转计算出的弹性比率是线性的，而工作高度下降到两倍的压并高度。 虽然弹簧可以超出这个"线性"范围工作，但测量的负荷将大大高于计算值。

可以在相关页面上找到 单层间隙或搭口、 多层（对顶）Spirawave 和 层叠 Spirawave 零件的更多信息。

迟滞现象

波形弹簧在装载施加较大的力，而在卸载时施加较小的力。 这种效果称为迟滞现象。 阴影区域显示了曲线之间的图形表示。

在一个单层弹簧中，由于周向和径向运动产生的摩擦是首要原因。 对顶和层叠弹簧也会产生摩擦损耗，因此相邻层之间会产生摩擦。 充分的润滑可最大程度减少这种效果。

直径膨胀

仅限对顶和层叠 Spirawaves： 多层 Spirawaves 在压缩时会直径膨胀。 下面的公式用于预测最大完全压缩直径。

公式：

术语

OD_M = 压并时的外径 (in)
R = 波形半径 (in) = (4Y² + X²)/8Y
N = 波数
θ = 角度 = ArcSin[X/(2R)] (degrees)
b = 径向壁 (in)
X = 1/2 波频率 = (πD_M)/(2N)
Y = 1/2 平均自由高度 = (H-t)/2
，其中 H = 每层的自由高度 (in)

线形弹簧

Smalley 线形弹簧是采用弹簧回火材料生产的连续波形（波浪形）长度钢丝。 它们充当负荷轴承设备，其具有与波形弹簧基本相同的负荷/偏转特征。

根据安装位置沿轴向或径向施加力。 沿直线方向压平扩张件，即可产生轴向压力。 圆形包裹扩张件可产生径向力或向外的压力（例如围绕柱塞）。