Как се изчислява пружинната норма?

Коефициентът на якост k за спирална компресионна пружина е k = Gd⁴/(8D³n), където G е модулът на срязване, d е диаметърът на телта, D е средният диаметър на намотката и n е броят на активните намотки. Тази формула приема кръгла тел и незначителен ъгъл на наклона.

Какъв е корекционният коефициент на Вал?

Коефициентът на Вал Kw отчита кривината и преките ефекти на срязване в спиралните пружини. Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0.615/C, където C = D/d е индексът на пружината. Той увеличава изчисленото напрежение на срязване, особено за малки индекси на пружините (стегнати намотки).

Какъв индекс на пружината C трябва да се насоча?

Типичен е индекс на пружиниране C = D/d между 4 и 12. C < 4 прави пружините трудни за производство и причинява големи напрежения. C > 12 може да доведе до заплитане и огъване. C = 6–10 е оптимално за повечето приложения.

Какво е плътна височина и защо е важна?

Плътната височина е дължината на пружината, когато е напълно свита, така че всички намотки да се докосват. Тя е равна на (общ брой намотки) × диаметър на телта. Пружината никога не трябва да се свива до плътна височина по време на работа, в противен случай ще се получи трайна пластична деформация.

Какъв модул на срязване G трябва да използвам?

Често срещани стойности: Музикална тел (ASTM A228) G ≈ 79,3 GPa, Неръждаема стомана 302 G ≈ 69 GPa, Хром-ванадиева тел G ≈ 77,2 GPa, Фосфорен бронз G ≈ 41,4 GPa. G варира леко в зависимост от температурата и диаметъра на телта.

Безплатен инженерен инструмент #064

Калкулатор за проектиране на спирални компресионни пружини

Проектирайте спирални компресионни пружини. Въведете диаметър на телта, диаметър на намотката, свободна дължина, активни намотки и модул на срязване, за да изчислите якостта на пружината, максималното натоварване, напрежението на срязване и височината на тялото.

Пружинна скорост k Фактор на Вал Автоматично изчисление

Диаметър на телта d (mm)

Среден диаметър на намотката D (mm)

Свободна дължина L₀ (mm)

Активни бобини n

Материал (модул на срязване G)

Тип край

Бързи предварително зададени настройки

Резултати

Пружинна скорост k

—

Максимално натоварване при твърдо състояние (F_твърд)

—

Максимално напрежение на срязване τ (с Kw)

—

Плътна височина

—

Пружинен индекс C

—

Фактор К на Вал_w

—

Пролетен профил

Пролетна цена

Напрежение на срязване с корекция на Вал

Фактор на Вал

където C = D/d е индексът на пружиниране.

Плътна височина

Материал	G (GPa)	Типична употреба
Музикален кабел (A228)	79.3	Универсално предназначение, висока издръжливост на умора
Хром-ванадиев	77.2	Високо напрежение, ударни натоварвания
Неръждаема стомана 302	69.0	Устойчивост на корозия
Фосфорен бронз	41.4	Електрически, немагнитни
Берилиева мед	44.8	Неискрещ, проводим

Пример - Пружина от музикална тел

Дадено: d = 4 мм, D = 30 мм, L₀ = 80 мм, n = 10, G = 79300 MPa

C = 30/4 = 7,5

k = 79300 × 4⁴ / (8 × 30³ × 10) = 79300 × 256 / 2 160 000 = 9,39 Н/мм

Височина на тялото = (10+2) × 4 = 48 мм → Ход = 80 − 48 = 32 мм

F_твърд = 9,39 × 32 = 300,5 N

⚠️ Забележка: Никога не свивайте пружината до плътна височина по време на работа. Проектирайте работния ход до ≤80% налично отклонение. Проверете за огъване, ако свободната дължина/средният диаметър > 4.

Калкулатор за проектиране на спирални компресионни пружини | Безплатен онлайн инструмент #064

Публикувано от Николай Шелковенко на 15 февруари 2026 г. 15 февруари 2026 г.

Резултати

Пролетна цена

Напрежение на срязване с корекция на Вал

Фактор на Вал

Плътна височина