Како се израчунава стопа опруге?

Тврдоћа опруге k за спиралну компресијску опругу је k = Gd⁴/(8D³n), где је G модул смицања, d је пречник жице, D је средњи пречник завојнице, а n је број активних завојница. Ова формула претпоставља округлу жицу и занемарљив угао нагиба.

Шта је Валов корекциони фактор?

Валов фактор Kw узима у обзир закривљеност и директне ефекте смицања у спиралним опругама. Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0,615/C, где је C = D/d индекс опруге. Повећава израчунати напон смицања, посебно за мале индексе опруга (чврсте завојнице).

Који индекс опруге C треба да циљам?

Типичан је индекс опруге C = D/d између 4 и 12. C < 4 отежава производњу опруга и изазива велика напрезања. C > 12 може довести до запетљавања и извијања. C = 6–10 је оптимално за већину примена.

Шта је чврста висина и зашто је важна?

Пуна висина је дужина опруге када је потпуно компримована тако да се сви намотаји додирују. Једнака је (укупан број намотаја) × пречник жице. Опруга никада не сме бити компримована на пуну висину током употребе, јер ће доћи до трајног стврдњавања (пластичне деформације).

Који модул смицања G треба да користим?

Уобичајене вредности: Музичка жица (ASTM A228) G ≈ 79,3 GPa, Нерђајући челик 302 G ≈ 69 GPa, Хром-ванадијум G ≈ 77,2 GPa, Фосфорна бронза G ≈ 41,4 GPa. G се незнатно мења у зависности од температуре и пречника жице.

Бесплатан инжењерски алат #064

Калкулатор за пројектовање спиралних опруга компресије

Пројектујте спиралне притисне опруге. Унесите пречник жице, пречник завојнице, слободну дужину, број активних намотаја и модул смицања да бисте израчунали константу опруге, максимално оптерећење, напон смицања и висину у слегнутом стању.

Константа опруге k Валов фактор Аутоматско израчунавање

Пречник жице d (мм)

Средњи пречник калема D (мм)

Слободна дужина L₀ (мм)

Активне завојнице n

Материјал (модул смицања G)

Тип завршетка

Брзе предефинисане поставке

Резултати

Константа опруге k

—

Максимално оптерећење у чврстом стању (F_чврст)

—

Максимални напон смицања τ (са Kw)

—

Висина у слегнутом стању

—

Индекс опруге C

—

Валов фактор К_w

—

Профил опруге

Константа опруге

Смичући напон са Валовом корекцијом

Валов фактор

где је C = D/d индекс опруге.

Висина у слегнутом стању

Материјал	Г (ГПа)	Типична употреба
Музичка жица (A228)	79.3	Општа намена, висок век трајања на замор
Хром-ванадијум	77.2	Висока напрезања, ударна оптерећења
Нерђајући челик 302	69.0	Отпорност на корозију
Фосфорна бронза	41.4	За електричне примене, немагнетан
Берилијум бакар	44.8	Неискричав, проводан

Пример — опруга од опружне жице

Дато: d = 4 мм, D = 30 мм, L₀ = 80 мм, n = 10, G = 79300 MPa

C = 30/4 = 7,5

k = 79300 × 4⁴ / (8 × 30³ × 10) = 79300 × 256 / 2,160,000 = 9,39 Н/мм

Висина у слегнутом стању = (10+2) × 4 = 48 mm → Ход = 80 − 48 = 32 mm

Ф_чврст = 9,39 × 32 = 300,5 N

⚠️ Напомена: Никада не сабијајте опругу до пуне висине током рада. Пројектујте радни ход на ≤80% расположивог отклона. Проверите да ли има извијања ако је слободна дужина/средњи пречник > 4.

Калкулатор за прорачун спиралних опруга | Бесплатни онлајн алат #064

Резултати

Константа опруге

Смичући напон са Валовом корекцијом

Валов фактор

Висина у слегнутом стању

Shop

Support

Contact