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圆柱螺旋压缩弹簧在强压时随着载荷的增加，弹簧材料表面切应力也逐渐增大，直至超过材料的弹性极限而发生塑性变形，而靠近芯部也会逐渐达到材料的弹性极限，卸载后，由于受材料外层塑性变形的影响不能完全恢复原状，产生残余变形。
这样的弹簧工作时材料心部应力增大，表层应力减小，这种应力的变化可充分发挥材料的潜力。正常的弹簧在设计时一般都会考虑弹簧的极限变形量，不会超过弹簧的极限应力。材料的许用切应力不同，弹簧所受载荷类别不同，弹簧许用应力也不同。
具体计算可按弹簧受轴向载荷时的变形和切应力的计算公式。如果小于极限值，弹簧可压并，如果大于极限值，以极限值为最大压缩量。超出极限值弹簧将产生永久变形。
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