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圓柱螺旋壓縮彈簧在強壓時隨著載荷的增加，彈簧材料表面切應力也逐漸增大，直至超過材料的彈性極限而發生塑性變形，壓縮彈簧而靠近芯部也會逐漸達到材料的彈性極限，卸載後，由於受材料外層塑性變形的影響不能完全恢複原狀，產生殘餘變形。
這樣的彈簧工作時材料心部應力增大，表層應力減小，這種應力的變化可充分發揮材料的潛力。正常的彈簧在設計時一般都會考慮彈簧的極限變形量，不會超過彈簧的極限應力。材料的許用切應力不同，壓縮彈簧彈簧所受載荷類別不同，彈簧許用應力也不同。
具體計算可按彈簧受軸向載荷時的變形和切應力的計算公式拉伸彈簧。如果小於極限值，彈簧可壓並，如果大於極限值，以極限值為最大壓縮量。超出極限值彈簧將產生永久變形。
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