Kako se izračuna vzmetna stopnja?

Točnost vzmeti k za vijačno tlačno vzmet je k = Gd⁴/(8D³n), kjer je G strižni modul, d premer žice, D povprečni premer tuljave in n število aktivnih tuljav. Ta formula predpostavlja okroglo žico in zanemarljiv kot nagiba.

Kaj je Wahl-ov korekcijski faktor?

Wahl-ov faktor Kw upošteva ukrivljenost in neposredne strižne učinke v vijačnih vzmetih. Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0,615/C, kjer je C = D/d indeks vzmeti. Poveča izračunano strižno napetost, zlasti pri majhnih indeksih vzmeti (tesne tuljave).

Kateri indeks vzmeti C naj bi bil cilj?

Tipičen je indeks vzmeti C = D/d med 4 in 12. C < 4 otežuje izdelavo vzmeti in povzroča visoke napetosti. C > 12 lahko povzroči zapletanje in upogibanje. C = 6–10 je optimalno za večino uporab.

Kaj je trdna višina in zakaj je pomembna?

Trdna višina je dolžina vzmeti, ko je popolnoma stisnjena, tako da se vse tuljave dotikajo. Je enaka (skupno število tuljav) × premer žice. Vzmet med uporabo nikoli ne sme biti stisnjena do trdne višine, sicer bo prišlo do trajne plastične deformacije.

Kateri strižni modul G naj uporabim?

Običajne vrednosti: Glasbena žica (ASTM A228) G ≈ 79,3 GPa, nerjaveča jekla 302 G ≈ 69 GPa, krom-vanadij G ≈ 77,2 GPa, fosforjev bron G ≈ 41,4 GPa. G se nekoliko spreminja glede na temperaturo in premer žice.

Brezplačno inženirsko orodje #064

Kalkulator za načrtovanje vijačnih tlačnih vzmeti

Načrtujte vijačne tlačne vzmeti. Vnesite premer žice, premer tuljave, prosto dolžino, aktivne tuljave in strižni modul za izračun togosti vzmeti, največje obremenitve, strižne napetosti in višine telesa.

Vzmetna obremenitev k Wahl faktor Samodejni izračun

Premer žice d (mm)

Povprečni premer tuljave D (mm)

Prosta dolžina L₀ (mm)

Aktivne tuljave n

Material (strižni modul G)

Vrsta konca

Hitre prednastavitve

Rezultati

Vzmetna obremenitev k

—

Največja obremenitev pri trdnem stanju (F_trdna)

—

Maks. strižna napetost τ (s kW)

—

Solidna višina

—

Vzmetni indeks C

—

Wahl faktor K_w

—

Vzmetni profil

Vzmetna stopnja

Strižna napetost z Wahlovo korekcijo

Wahl faktor

kjer je C = D/d indeks vzmeti.

Solidna višina

Material	G (GPa)	Tipična uporaba
Glasbena žica (A228)	79.3	Splošna uporaba, visoka življenjska doba
Krom-vanadij	77.2	Visoke napetosti, udarne obremenitve
Nerjaveče jeklo 302	69.0	Odpornost proti koroziji
Fosforjev bron	41.4	Električni, nemagnetni
Berilijev baker	44.8	Neiskri, prevodno

Primer – Vzmet za glasbeno žico

Dano: 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

Višina telesa = (10+2) × 4 = 48 mm → Hod = 80 − 48 = 32 mm

Ž_trdna = 9,39 × 32 = 300,5 S

⚠️ Opomba: Med uporabo vzmeti nikoli ne stiskajte do trdne višine. Delovni hod načrtujte na ≤80% razpoložljivega odklona. Preverite upogibanje, če je prosta dolžina/povprečni premer > 4.