Bagaimanakah kadar spring dikira?

Kadar spring k untuk spring mampatan heliks ialah k = Gd⁴/(8D³n), dengan G ialah modulus ricih, d ialah diameter dawai, D ialah diameter gegelung min, dan n ialah bilangan gegelung aktif. Formula ini mengandaikan dawai bulat dan sudut pic yang boleh diabaikan.

Apakah faktor pembetulan Wahl?

Faktor Wahl Kw menyumbang kepada kelengkungan dan kesan ricih langsung dalam spring heliks. Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0.615/C, dengan C = D/d ialah indeks spring. Ia meningkatkan tegasan ricih yang dikira, terutamanya untuk indeks spring kecil (gegelung ketat).

Indeks spring C apakah yang perlu saya sasarkan?

Indeks spring C = D/d antara 4 dan 12 adalah tipikal. C < 4 menjadikan spring sukar untuk dihasilkan dan menyebabkan tekanan yang tinggi. C > 12 boleh menyebabkan kekusutan dan lengkokan. C = 6–10 adalah optimum untuk kebanyakan aplikasi.

Apakah ketinggian yang kukuh dan mengapa ia penting?

Ketinggian pepejal ialah panjang spring apabila dimampatkan sepenuhnya supaya semua gegelung bersentuhan. Ia bersamaan dengan (jumlah gegelung) × diameter dawai. Spring tidak boleh dimampatkan kepada ketinggian pepejal semasa digunakan, atau set kekal (ubah bentuk plastik) akan berlaku.

Modulus ricih G yang manakah patut saya gunakan?

Nilai lazim: Wayar muzik (ASTM A228) G ≈ 79.3 GPa, Keluli tahan karat 302 G ≈ 69 GPa, Krom-vanadium G ≈ 77.2 GPa, Gangsa fosforus G ≈ 41.4 GPa. G sedikit berbeza dengan suhu dan diameter dawai.

Alat Kejuruteraan Percuma #064

Kalkulator Reka Bentuk Spring Mampatan Heliks

Reka bentuk spring mampatan heliks. Masukkan diameter dawai, diameter gegelung, panjang bebas, gegelung aktif dan modulus ricih untuk mengira kadar spring, beban maksimum, tegasan ricih dan ketinggian pepejal.

Kadar Musim Bunga k Faktor Wahl Pengiraan Automatik

Diameter dawai d (mm)

Diameter Gegelung Purata D (mm)

Panjang Bebas L₀ (mm)

Gegelung Aktif n

Bahan (Modulus Ricih G)

Jenis Akhir

Pratetap pantas

Keputusan

Kadar Musim Bunga k

—

Beban Maksimum pada Pepejal (F_pepejal)

—

Tegasan Ricih Maks τ (dengan Kw)

—

Ketinggian Pepejal

—

Indeks Musim Bunga C

—

Faktor Wahl K_w

—

Profil Musim Bunga

Kadar Musim Bunga

Tegasan Ricih dengan Pembetulan Wahl

Faktor Wahl

di mana C = D/d ialah indeks spring.

Ketinggian Pepejal

bahan	G (GPa)	Penggunaan Biasa
Wayar Muzik (A228)	79.3	Tujuan umum, hayat keletihan yang tinggi
Krom-Vanadium	77.2	Beban kejutan bertekanan tinggi
Tahan karat 302	69.0	Rintangan kakisan
Gangsa Fosfor	41.4	Elektrik, bukan magnet
Berilium Tembaga	44.8	Tidak bercahaya, konduktif

Contoh — Spring Wayar Muzik

Diberi: 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

Tinggi pepejal = (10+2) × 4 = 48 mm → Perjalanan = 80 − 48 = 32 mm

F_pepejal = 9.39 × 32 = 300.5 U

⚠️ Nota: Jangan sekali-kali memampatkan spring kepada ketinggian yang kukuh semasa digunakan. Reka bentuk pergerakan kerja kepada ≤80% bagi pesongan yang tersedia. Periksa lengkokan jika panjang bebas/diameter purata > 4.