¿Cómo se calcula la tasa de resorte?

La tasa elástica k para un resorte de compresión helicoidal es k = Gd⁴/(8D³n), donde G es el módulo de corte, d es el diámetro del alambre, D es el diámetro medio de la bobina y n es el número de espiras activas. Esta fórmula supone un alambre redondo y un ángulo de paso despreciable.

¿Qué es el factor de corrección Wahl?

El factor de Wahl Kw considera la curvatura y los efectos de corte directo en resortes helicoidales. Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0,615/C, donde C = D/d es el índice del resorte. Aumenta la tensión de corte calculada, especialmente para resortes con índices bajos (espiras apretadas).

¿Qué índice de resorte C debería elegir?

Un índice de resorte C = D/d entre 4 y 12 es típico. C < 4 dificulta la fabricación de resortes y provoca tensiones elevadas. C > 12 puede provocar enredos y deformaciones. Un valor de C = 6–10 es óptimo para la mayoría de las aplicaciones.

¿Qué es la altura sólida y por qué es importante?

La altura sólida es la longitud del resorte cuando está completamente comprimido, de modo que todas las espiras se tocan. Es igual a (total de espiras) × diámetro del alambre. El resorte nunca debe comprimirse hasta alcanzar la altura sólida durante su uso, ya que se producirá una deformación plástica permanente.

¿Qué módulo de corte G debo utilizar?

Valores comunes: Alambre de música (ASTM A228) G ≈ 79,3 GPa, Acero inoxidable 302 G ≈ 69 GPa, Cromo-vanadio G ≈ 77,2 GPa, Bronce fosforoso G ≈ 41,4 GPa. G varía ligeramente con la temperatura y el diámetro del alambre.

Herramienta de ingeniería gratuita #064

Calculadora de diseño de resortes de compresión helicoidales

Diseñe resortes de compresión helicoidales. Ingrese el diámetro del alambre, el diámetro de la bobina, la longitud libre, las bobinas activas y el módulo de corte para calcular la rigidez del resorte, la carga máxima, el esfuerzo cortante y la altura del sólido.

Tasa de resorte k Factor Wahl Cálculo automático

Diámetro del alambre d (milímetros)

Diámetro medio de la bobina D (milímetros)

Longitud libre L₀ (milímetros)

Bobinas activas n

Material (módulo de corte G)

Tipo de final

Ajustes preestablecidos rápidos

Resultados

Tasa de resorte k

—

Carga máxima en sólido (F_sólido)

—

Esfuerzo cortante máximo τ (con Kw)

—

Altura sólida

—

Índice de primavera C

—

Factor K de Wahl_w

—

Perfil de primavera

Tasa de resorte

Esfuerzo cortante con corrección de Wahl

Factor Wahl

donde C = D/d es el índice de resorte.

Altura sólida

Material	G (GPa)	Uso típico
Cable musical (A228)	79.3	Uso general, alta vida útil por fatiga.
Cromo-vanadio	77.2	Cargas de choque y de alto estrés
Acero inoxidable 302	69.0	Resistencia a la corrosión
Bronce fosforado	41.4	Eléctrico, no magnético
Cobre-berilio	44.8	No produce chispas, es conductor

Ejemplo: resorte de alambre de música

Dada: 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

Altura del sólido = (10+2) × 4 = 48 mm → Recorrido = 80 − 48 = 32 mm

F_sólido = 9,39 × 32 = 300,5 N

⚠️ Nota: Nunca comprima un resorte hasta su altura máxima durante el servicio. Diseñe una carrera útil de ≤80% de deflexión disponible. Compruebe si hay pandeo si la longitud libre/diámetro medio es > 4.

Calculadora de diseño de resortes de compresión helicoidales | Herramienta en línea gratuita #064

Publicado por Nikolai Shelkovenko sobre 15 de febrero de 2026 15 de febrero de 2026

Resultados

Tasa de resorte

Esfuerzo cortante con corrección de Wahl

Factor Wahl

Altura sólida