Come viene calcolata la rigidità della molla?

La costante elastica k per una molla a compressione elicoidale è k = Gd⁴/(8D³n), dove G è il modulo di taglio, d è il diametro del filo, D è il diametro medio della spira e n è il numero di spire attive. Questa formula presuppone l'uso di filo tondo e angolo di passo trascurabile.

Cos'è il fattore di correzione Wahl?

Il fattore di Wahl Kw tiene conto della curvatura e degli effetti di taglio diretto nelle molle elicoidali. Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0,615/C, dove C = D/d è l'indice di elasticità. Aumenta lo sforzo di taglio calcolato, soprattutto per indici di elasticità ridotti (spire strette).

Quale indice di primavera C dovrei puntare?

Un indice di molla C = D/d compreso tra 4 e 12 è tipico. C < 4 rende le molle difficili da produrre e provoca forti sollecitazioni. C > 12 può causare grovigli e deformazioni. C = 6–10 è ottimale per la maggior parte delle applicazioni.

Cos'è l'altezza solida e perché è importante?

L'altezza a pieno carico è la lunghezza della molla quando è completamente compressa, in modo che tutte le spire si tocchino. È pari a (spire totali) × diametro del filo. La molla non deve mai essere compressa fino all'altezza a pieno carico durante l'uso, altrimenti si verificherà una deformazione plastica permanente.

Quale modulo di taglio G dovrei usare?

Valori comuni: filo armonico (ASTM A228) G ≈ 79,3 GPa, acciaio inossidabile 302 G ≈ 69 GPa, cromo-vanadio G ≈ 77,2 GPa, bronzo fosforoso G ≈ 41,4 GPa. G varia leggermente con la temperatura e il diametro del filo.

Strumento di ingegneria gratuito #064

Calcolatrice per la progettazione di molle a compressione elicoidali

Progetta molle a compressione elicoidali. Inserisci il diametro del filo, il diametro della spira, la lunghezza libera, le spire attive e il modulo di taglio per calcolare la rigidità della molla, il carico massimo, lo sforzo di taglio e l'altezza del solido.

Tasso di molla k Fattore Wahl Calcolo automatico

Diametro del filo d (mm)

Diametro medio della bobina D (mm)

Lunghezza libera L₀ (mm)

Bobine attive n

Materiale (modulo di taglio G)

Tipo di fine

Preimpostazioni rapide

Risultati

Tasso di molla k

—

Carico massimo a pieno carico (F_solido)

—

Sforzo di taglio massimo τ (con Kw)

—

Altezza solida

—

Indice di primavera C

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Fattore Wahl K_w

—

Profilo di primavera

Tasso di primavera

Sollecitazione di taglio con correzione di Wahl

Fattore Wahl

dove C = D/d è l'indice della molla.

Altezza solida

Materiale	G (GPa)	Utilizzo tipico
Filo musicale (A228)	79.3	Uso generale, elevata durata a fatica
Cromo-vanadio	77.2	Carichi d'urto ad alto stress
Acciaio inossidabile 302	69.0	Resistenza alla corrosione
Bronzo fosforoso	41.4	Elettrico, non magnetico
Rame berillio	44.8	Non scintillante, conduttivo

Esempio: molla in filo musicale

Dato: 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

Altezza solida = (10+2) × 4 = 48 mm → Corsa = 80 − 48 = 32 mm

F_solido = 9,39 × 32 = 300,5 N

⚠️ Nota: Non comprimere mai una molla fino all'altezza massima in servizio. Progettare la corsa di lavoro a ≤80% di deflessione disponibile. Verificare l'eventuale deformazione se la lunghezza libera/diametro medio è > 4.

Calcolatrice per la progettazione di molle a compressione elicoidali | Strumento online gratuito #064

Pubblicato da Nikolai Shelkovenko su 15 febbraio 2026 15 febbraio 2026

Risultati

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Sollecitazione di taglio con correzione di Wahl

Fattore Wahl

Altezza solida