Како се пресметува крутоста на пружината?

Крутоста на пружината k за завојна притисна пружина е k = Gd⁴/(8D³n), каде што G е модулот на смолкнување, d е дијаметарот на жицата, D е средниот дијаметар на навивката, а n е бројот на активни навивки. Оваа формула претпоставува тркалезна жица и занемарлив агол на навој.

Што е Вал-факторот на корекција?

Вал-факторот Kw ги зема предвид ефектите од кривината и директното смолкнување кај завојните пружини. Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0.615/C, каде што C = D/d е индексот на пружината. Тој го зголемува пресметаното напрегање на смолкнување, особено за мали индекси на пружината (збиени навивки).

Кон кој индекс на пружината C треба да се стремам?

Индекс на пружината C = D/d помеѓу 4 и 12 е типичен. C 12 може да доведе до заплеткување и извивање. C = 6–10 е оптимален за повеќето примени.

Што е висината при полна компресија и зошто е важна?

Висината при полна компресија е должината на пружината кога е целосно збиена така што сите навивки се допираат. Таа е еднаква на (вкупен број навивки) × дијаметар на жицата. Пружината никогаш не смее да се збие до полна компресија при работа, инаку ќе настане трајна деформација (пластична деформација).

Кој модул на смолкнување G треба да го користам?

Вообичаени вредности: музичка жица (ASTM A228) G ≈ 79.3 GPa, нерѓосувачки челик 302 G ≈ 69 GPa, хром-ванадиум G ≈ 77.2 GPa, фосфорна бронза G ≈ 41.4 GPa. G малку варира со температурата и дијаметарот на жицата.

Бесплатна инженерска алатка #064

Калкулатор за дизајн на спирална притисна пружина

Дизајнирајте хеликоидни притисни пружини. Внесете дијаметар на жицата, дијаметар на навивката, слободна должина, активни навивки и модул на смолкнување за да ги пресметате крутоста на пружината, максималното оптоварување, напонот на смолкнување и збиената висина.

Крутост на пружина k Фактор на Wahl Авто-пресметка

Дијаметар на жицата d (mm)

Среден дијаметар на навивката D (mm)

Слободна должина L₀ (mm)

Активни навивки n

Материјал (модул на смолкнување G)

Тип на завршеток

Брзи пресети

Резултати

Крутост на пружина k

—

Макс. оптоварување при збиена состојба (F_solid)

—

Макс. напон на смолкнување τ (со Kw)

—

Збиена висина

—

Индекс на пружина C

—

Фактор на Wahl K_w

—

Профил на пружина

Крутост на пружина

Напон на смолкнување со корекција по Wahl

Фактор на Wahl

каде што C = D/d е индексот на пружината.

Збиена висина

Материјал	G (GPa)	Типична употреба
Музичка жица (A228)	79.3	За општа намена, висока отпорност на замор
Хром-ванадиум	77.2	Високи напрегања, ударни оптоварувања
Нерѓосувачки 302	69.0	Отпорност на корозија
Фосфорна бронза	41.4	Електрични намени, немагнетна
Берилиум бакар	44.8	Без искрење, спроводлив

Пример — пружина од музичка жица

Дадено: 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

Збиена висина = (10+2) × 4 = 48 mm → Ход = 80 − 48 = 32 mm

F_solid = 9.39 × 32 = 300.5 N

⚠️ Забелешка: Никогаш не збивајте пружина до збиена висина при работа. Проектирајте го работниот ход на ≤80% од расположливата деформација. Проверете за извиткување ако слободната должина/средниот дијаметар > 4.

Калкулатор за проектирање на завојни притисни пружини | Бесплатна онлајн алатка #064

Резултати

Крутост на пружина

Напон на смолкнување со корекција по Wahl

Фактор на Wahl

Збиена висина

Продавница

Потпора

Контакт