Ako sa vypočítava pružinová sadzba?

Tuhosť pružiny k pre špirálovú tlačnú pružinu je k = Gd⁴/(8D³n), kde G je modul šmyku, d je priemer drôtu, D je stredný priemer cievky a n je počet aktívnych cievok. Tento vzorec predpokladá okrúhly drôt a zanedbateľný uhol sklonu.

Čo je Wahlův korekčný faktor?

Wahlův faktor Kw zohľadňuje zakrivenie a priame šmykové účinky v špirálových pružinách. Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0,615/C, kde C = D/d je index pružiny. Zvyšuje vypočítané šmykové napätie, najmä pri malých indexoch pružiny (tesné vinutia).

Aký index pružiny C by som mal zamerať?

Typický je index tuhosti pružiny C = D/d medzi 4 a 12. C < 4 sťažuje výrobu pružín a spôsobuje vysoké namáhanie. C > 12 môže viesť k zamotaniu a vybočeniu. C = 6–10 je optimálne pre väčšinu aplikácií.

Čo je to pevná výška a prečo je dôležitá?

Pevná výška je dĺžka pružiny, keď je úplne stlačená, takže sa všetky závity dotýkajú. Rovná sa (celkový počet závitov) × priemer drôtu. Pružina nesmie byť počas prevádzky nikdy stlačená na pevnú výšku, inak dôjde k trvalej deformácii (plastickej deformácii).

Aký modul šmyku G by som mal použiť?

Bežné hodnoty: Hudobný drôt (ASTM A228) G ≈ 79,3 GPa, Nerezová oceľ 302 G ≈ 69 GPa, Chróm-vanádový drôt G ≈ 77,2 GPa, Fosforový bronz G ≈ 41,4 GPa. G sa mierne mení v závislosti od teploty a priemeru drôtu.

Bezplatný inžiniersky nástroj #064

Kalkulačka návrhu špirálových tlačných pružín

Navrhnite špirálové tlačné pružiny. Zadajte priemer drôtu, priemer vinutia, voľnú dĺžku, aktívne vinutia a modul šmyku na výpočet tuhosti pružiny, maximálneho zaťaženia, šmykového napätia a výšky telesa.

Tuhosť pružiny k Wahl faktor Automatický výpočet

Priemer drôtu d (mm)

Stredný priemer cievky D (mm)

Voľná dĺžka L₀ (mm)

Aktívne cievky n

Materiál (modul šmyku G)

Typ ukončenia

Rýchle predvoľby

Výsledky

Tuhosť pružiny k

—

Maximálne zaťaženie v pevnom stave (F_pevný)

—

Max. šmykové napätie τ (s kW)

—

Pevná výška

—

Index pružiny C

—

Wahl faktor K_w

—

Jarný profil

Jarná sadzba

Šmykové napätie s Wahlovou korekciou

Wahl faktor

kde C = D/d je index pružiny.

Pevná výška

Materiál	G (GPa)	Typické použitie
Hudobný drôt (A228)	79.3	Univerzálne použitie, vysoká únavová životnosť
Chróm-vanád	77.2	Vysoké namáhanie, rázové zaťaženia
Nerezová oceľ 302	69.0	Odolnosť proti korózii
Fosforový bronz	41.4	Elektrické, nemagnetické
Berýlium meď	44.8	Neiskriace, vodivé

Príklad – Pružina z hudobného drôtu

Vzhľadom na to, že: 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 telesa = (10+2) × 4 = 48 mm → Zdvih = 80 − 48 = 32 mm

F_pevný = 9,39 × 32 = 300,5 N

⚠️ Poznámka: Nikdy nestláčajte pružinu počas prevádzky do pevnej výšky. Navrhnite pracovný zdvih na ≤80% dostupnej deformácie. Ak je voľná dĺžka/stredný priemer > 4, skontrolujte vybočenie.

Kalkulačka návrhu špirálových tlačných pružín | Bezplatný online nástroj #064

Vydal Nikolaj Šelkovenko na 15. februára 2026 15. februára 2026

Výsledky

Jarná sadzba

Šmykové napätie s Wahlovou korekciou

Wahl faktor

Pevná výška