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載荷F(或T)與變形F(或4)之間的關(guān)系曲線稱為彈簧的特征線。

彈簧特征線大致有三種:

①線性;②增量類型;③減少類型。

有的彈簧特征線可以是以上兩種或三種類型的組合，稱為組合式特征線。例如，截斷的圓錐螺旋彈簧特征線的初始加載截面為線性，當(dāng)變形達(dá)到一定程度時，特征線逐漸增大。碟形彈簧的特征線在開始時逐漸減小，在結(jié)束時逐漸增大。整個特征線為s形。另一個例子是環(huán)形彈簧的特性線，加載時為線性，卸載時逐漸增大。組合彈簧也可以得到組合特征線，如兩個不同高度的平行組合螺旋彈簧的特征線所示。在載荷開始時，只有一個彈簧在承載載荷，因此特征線就是被加載彈簧的特征線。當(dāng)受載彈簧在荷載作用下變形到一定程度時，另一根彈簧也開始承擔(dān)荷載，這時特征線開始變?yōu)槭茌d兩根彈簧的特征線，因此其斜率發(fā)生變化。

載荷增量dF(或dT)與變形增量dF(或D4)之比，即產(chǎn)生單位變形所需的載荷，稱為彈簧的剛度。對于壓拉彈簧，彈簧的剛度為:彈簧的剛度=載荷增量/變形增量。對于扭轉(zhuǎn)彈簧，其剛度為:扭轉(zhuǎn)剛度=載荷增量/變形增量

特性線為增量彈簧，剛度隨載荷的增加而增加;減小型的剛度隨荷載的增加而減小。對于線性彈簧，其剛度不隨荷載的變化而變化，即:

彈簧剛度=載荷增量/變形增量=彈簧載荷/彈簧變形=常數(shù)

扭轉(zhuǎn)剛度=載荷增量/變形增量=扭矩/扭轉(zhuǎn)變形角=常數(shù)

因此，對于具有線性特性線的彈簧，其剛度也稱為彈簧常數(shù)。由彈簧的單位力產(chǎn)生的變形，即彈簧剛度的倒數(shù)稱為柔度。

彈簧的特性線對彈簧類型的設(shè)計和選擇起著指導(dǎo)作用。從截斷后的旋渦彈簧的特征線可以看出，當(dāng)載荷達(dá)到一定程度時，彈簧的剛度急劇增加。由于這一特性，當(dāng)彈簧受到過大載荷時，彈簧的變形增加相對較小，可以起到保護(hù)彈簧的作用。因此，具有這種特性線的彈簧適用于空間小、載荷大的場合。如果空氣彈簧有高度控制閥，其特征線為s形，這是車輛懸架裝置的理想狀態(tài)。這是因為在曲線中間的剛度較低，在拉伸和壓縮行程結(jié)束時剛度逐漸增加。這確保了車輛在正常運(yùn)行時是柔軟的，而空氣彈簧在崎嶇的道路上被大大拉伸和壓縮，逐漸硬化，從而**了車身的振幅。環(huán)形壓縮彈簧或平板彈簧的特征線表明，在加載和卸載過程中，彈簧消耗了部分摩擦功或能量。因此，具有這種特性線的彈簧適用于阻尼和緩沖。

在設(shè)計彈簧時，可以通過分析的方法來計算其特征線。但即使是細(xì)致的計算，其結(jié)果與實際值總是有一定程度的差異，這是由于彈簧制作不可避免地存在一定的工藝誤差，以及材料組織不統(tǒng)一所造成的。因此，在設(shè)計彈簧時，如需要保證特性線的要求，必須進(jìn)行測試，反復(fù)修改相關(guān)尺寸，達(dá)到所需的特性線。

在設(shè)計非線性線性彈簧時，應(yīng)考慮一些靜態(tài)變形。靜態(tài)變形指的是十字路口的切線與水平軸通過任意點(diǎn)特征線,和切的投影點(diǎn)和點(diǎn)的距離在橫軸上,即變形fs,稱為靜態(tài)變形相應(yīng)的負(fù)載fs的切點(diǎn)。