I – GIỚI THIỆU LÒ XO
Lò xo là chi tiết máy có khả năng biến dạng đàn hồi rất lớn được làm từ Dây thép carbon. Khi biến dạng, lò xo tích lũy năng lượng, sau đó giải phóng ra dần.
Lò xo được dùng trong các máy, thiết bị với những chức năng sau:

• Tạo lực kéo, nén, hoặc mo men xoắn. Ví dụ, tạo lực ép trong khớp nối, trong phanh, trong bộ truyền bánh ma sát.
• Giảm chấn động, rung động.
• Tích lũy năng lượng, sau đó giải phóng dần, làm việc như một động cơ. Ví dụ, như dây cót trong đồng hồ.

Hình ảnh thực tế lò xo các loại

II – ĐỊNH NGHĨA LÒ XO LÀ GÌ?

Lò xo là các vật thể đàn hồi được sử dụng trong các hệ thống cơ học. Lò xo được phân thành hai loại: biến dạng theo ý muốn & có lực đàn hồi theo ý muốn. Các lò xo thường có một vị trí cân bằng khi “nghỉ”, nhưng cũng có lò xo có nhiều vị trí nghỉ. Lò xo lý thường chuyển hóa toàn bộ công năng của ngoại lực khi tác động thành thế năng đàn hồi, và giải phóng toàn bộ thế năng này trở lại thành công cơ học khi không có ngoại lực. Thực tế, không có lò xo như vậy. Lò xo thực tế luôn tiêu hao một phần công năng ngoại lực thành nhiệt năng hay năng lượng khác không phục hồi được.

VẬT LIỆU ĐỂ LÀM LÒ XO LÀ GÌ?
Các loại lò xo thường được làm từ dây thép lò xo, thép đàn hồi là hợp kim dựa trên sắt, với một lượng nhỏ carbon (khoảng 0,6-0,7%), silic (0,2-0,8%), mangan (0,6-1%), và crom (0,5-0,8%). Các thành phần chính xác của một lò xo phụ thuộc vào các thuộc tính bạn muốn nó có, và các yếu tố khác như sức tải nó sẽ phải chịu được, như vòng lực sẽ trải qua, nhiệt độ nó phải hoạt động, hay nó cần chịu được nhiệt hoặc ăn mòn, làm thế nào cũng cần phải dẫn điện, làm thế nào để hình thành trong quá trình sản xuất ban đầu.

Hình ảnh dây thép lò xo đàn hồi Vạn Đạt

Nói chung, lò xo được làm từ thép với một hàm lượng carbon cao (có nghĩa là nhiều carbon hơn trong các loại thép). Chúng thường trải qua một số hình thức xử lý nhiệt, chẳng hạn như ủ, để đảm bảo độ bền và có thể chịu được sức tải và nói cách khác là bạn có thể kéo dài hoặc ép lò xo nhiều lần mà chúng không bị đứt gãy.

LIÊN HỆ LỰC ĐÀN HỒI THEO BIẾN DẠNG LÒ XO
Đa số lò xo tuân theo liên hệ tuyến tính giữa lực đàn hồi và biến dạng (định luật Hooke). Hệ số đàn hồi, hay độ cứng, của lò xo được định nghĩa là hằng số k:

Với F hay T là lực (với lò xo kéo/nén) hay mômen lực (với lò xo quay); x là độ co giãn hay góc quay. Nghịch đảo độ cứng, 1/k, là độ dẻo.

Lực của lò xo luôn ngược hướng với chiều biến dạng. Tức là lực lò xo luôn có xu hướng làm vật trở về trạng thái không biến dạng. Do dó, lực lò xo còn gọi là lực hồi phục, giúp vật trở lại vị trí cân bằng, luôn hướng về vị trí cân bằng.

Có thể thể hiện hướng của lực lò xo:

F = -kx
với x là độ rời khỏi vị trí cân bằng, k là hệ số đàn hồi hay độ cứng của lò xo.

Thực tế nhiều ứng dụng đòi hỏi các lò xo có liên hệ giữa lực và biến dạng không tuyến tính.

Xem thêm: thiết kế web

III – PHÂN LOẠI LÒ XO

Phân loại lò xo khác với phân loại thép lò xo, sau đây xin giới thiệu với các bạn cách phân loại lò xo theo các tiêu chí khác nhau.

1. Phân loại lò xo theo chức năng

• Lò xo kéo Dùng để tạo nên lực kéo. Các vòng lò xo sít nhau, hai đầu có móc để liên kết với chi tiết máy khác

• Lò xo nén Dùng để tạo nên lực nén. Các vòng lò xo cách xa nhau, hai đầu lo xo bằng

• Lò xo xoắn Dùng tạo mô men xoắn

• Lò xo uốn Khi làm việc, lò xo chỉ chịu uốn. Ví dụ như lò xo nhíp, sử dụng trong xe ôtô

2. Phân loại lò xo theo hình dạng

• Lò xo trụ. Lò xo có dạng trụ tròn

• Lò xo côn. Lò xo có dạng hình nón cụt

• Lò xo lá. Lò xo lá những lá mỏng, hoặc thanh mỏng, dùng riêng lẻ hoặc ghép lại với nhau

• Lò xo đĩa. Lò xo có dạng đĩa mỏ có khả năng tải rất lớn

• Lò xo xoắn ốc  Dùng dây thép có tiết diện tròn, hoặc tiết diện vuông, tiết diện chữ nhật, cuộn thành đường xoắn vít

• Lò xo xoáy ốc. Dùng dây thép, hoặc lá thép cuộn tròn theo hình xoáy tròn ốc, các vòng lò xo nằm trên cùng một mặt phẳng

• Lò xo có độ cứng không đổi. Trong quá trình biến dạng, độ cứng của lò xo không thay đổi.
• Lò xo có độ cứng thay đổi. Trong khi biến dạng, tùy theo mức độ biến dạng, lò xo có độ cứng khác nhau.

IV – ỨNG DỤNG CỦA LÒ XO TRONG THỰC TẾ
Ngày nay, lò xo được ứng dụng rất rộng rãi trong các chi tiết máy móc công nghiệp và dân dụng. Một số ví dụ như:

• Lực kế, cân trọng lượng… trong khoa đo lường
• Giảm xóc xe cộ
• Phát âm (chuông, loa phóng thanh…)
• Lưu trữ năng lượng (dây cót đồng hồ)
• Công tắc điện
• Bám giữ vật (kẹp quần áo)
• Bút bi

Xem thêm: thiết kế web