Jak se vypočítává pružinová sazba?

Tuhost pružiny k pro spirálovou tlačnou pružinu je k = Gd⁴/(8D³n), kde G je modul pružnosti ve smyku, d je průměr drátu, D je střední průměr závitu a n je počet aktivních závitů. Tento vzorec předpokládá kulatý drát a zanedbatelný úhel stoupání.

Co je Wahlův korekční faktor?

Wahlův faktor Kw zohledňuje zakřivení a přímé smykové účinky ve spirálových pružinách. Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0,615/C, kde C = D/d je index pružnosti. Zvyšuje vypočítané smykové napětí, zejména u pružin s malým indexem pružnosti (těsné vinutí).

Jaký index pružiny C bych měl cílit?

Typický je index tuhosti pružiny C = D/d mezi 4 a 12. C < 4 ztěžuje výrobu pružin a způsobuje vysoké namáhání. C > Hodnota 12 může vést k zamotání a vybočení. Pro většinu aplikací je optimální hodnota C = 6–10.

Co je to pevná výška a proč na ní záleží?

Plná výška je délka pružiny, když je plně stlačena, takže se všechny závity dotýkají. Rovná se (celkový počet závitů) × průměr drátu. Pružina nesmí být během provozu nikdy stlačena na plnou výšku, jinak dojde k trvalé deformaci (plastické deformaci).

Jaký modul pružnosti ve smyku G mám použít?

Běžné hodnoty: Hudební drát (ASTM A228) G ≈ 79,3 GPa, nerezová ocel 302 G ≈ 69 GPa, chrom-vanadový drát G ≈ 77,2 GPa, fosforový bronz G ≈ 41,4 GPa. G se mírně mění v závislosti na teplotě a průměru drátu.

Bezplatný inženýrský nástroj #064

Kalkulačka návrhu spirálových tlačných pružin

Navrhněte spirálové tlačné pružiny. Zadejte průměr drátu, průměr vinutí, volnou délku, aktivní vinutí a smykový modul pro výpočet tuhosti pružiny, maximálního zatížení, smykového napětí a výšky tělesa.

Pružná tuhost k Wahlův faktor Automatický výpočet

Průměr drátu d (mm)

Střední průměr cívky D (mm)

Volná délka L₀ (mm)

Aktivní cívky n

Materiál (modul pružnosti ve smyku G)

Typ zakončení

Rychlé předvolby

Výsledky

Pružná tuhost k

Maximální zatížení v pevném stavu (F_solidní)

Max. smykové napětí τ (s kW)

Pevná výška

Index pružiny C

Wahlův faktor K_w

Pružinový profil

Pružinová sazba

Smykové napětí s Wahlovou korekcí

Wahlův faktor

kde C = D/d je index pružiny.

Pevná výška

Materiál	G (GPa)	Typické použití
Hudební drát (A228)	79.3	Univerzální, vysoká únavová životnost
Chrom-vanad	77.2	Vysoké namáhání, rázové zatížení
Nerezová ocel 302	69.0	Odolnost proti korozi
Fosforový bronz	41.4	Elektrické, nemagnetické
Berylium a měď	44.8	Nejiskřivé, vodivé

Příklad – Pružina z hudebního drátu

Vzhledem k: d = 4 mm, D = 30 mm, L₀ = 80 mm, n = 10, G = 79300 MPa

C = 30/4 = 7,5

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

Výška tělesa = (10+2) × 4 = 48 mm → Zdvih = 80 − 48 = 32 mm

F_solidní = 9,39 × 32 = 300,5 N

⚠️ Poznámka: Nikdy nestlačujte pružinu do plné výšky během provozu. Navrhněte pracovní zdvih na ≤80% dostupného průhybu. Zkontrolujte vybočení, pokud je volná délka/střední průměr > 4.

Kalkulačka návrhu spirálových tlačných pružin | Bezplatný online nástroj #064

Vydáno Nikolaj Šelkovenko na 15. února 2026 15. února 2026

Výsledky

Pružinová sazba

Smykové napětí s Wahlovou korekcí

Wahlův faktor

Pevná výška