Yay sertliği nasıl hesaplanır?

Sarmal sıkıştırma yayı için yay oranı k, k = Gd⁴/(8D³n) formülüyle verilir; burada G kayma modülü, d tel çapı, D ortalama bobin çapı ve n aktif bobin sayısıdır. Bu formül, yuvarlak tel ve ihmal edilebilir adım açısı varsayımına dayanmaktadır.

Wahl düzeltme faktörü nedir?

Wahl faktörü Kw, helisel yaylardaki eğrilik ve doğrudan kayma etkilerini hesaba katar. Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0.615/C, burada C = D/d yay indeksidir. Özellikle küçük yay indeksleri (sıkı bobinler) için hesaplanan kayma gerilimini artırır.

Hangi C yay indeksini hedeflemeliyim?

Tipik bir yay indeksi C = D/d, 4 ile 12 arasındadır. C < 4 yayların üretimini zorlaştırır ve yüksek gerilmelere neden olur. C > 12, dolaşma ve bükülmeye yol açabilir. C = 6–10 çoğu uygulama için en uygun değerdir.

Katı yükseklik nedir ve neden önemlidir?

Sıkıştırma yüksekliği, tüm bobinlerin birbirine değdiği, yani tamamen sıkıştırılmış haldeki yay uzunluğudur. (Toplam bobin sayısı) × tel çapına eşittir. Yay, kullanım sırasında asla sıkıştırma yüksekliğine kadar sıkıştırılmamalıdır, aksi takdirde kalıcı deformasyon (plastik şekil bozukluğu) meydana gelir.

Hangi kayma modülü G'yi kullanmalıyım?

Yaygın değerler: Müzik teli (ASTM A228) G ≈ 79,3 GPa, Paslanmaz Çelik 302 G ≈ 69 GPa, Krom-vanadyum G ≈ 77,2 GPa, Fosfor bronz G ≈ 41,4 GPa. G değeri sıcaklık ve tel çapına bağlı olarak biraz değişir.

Ücretsiz Mühendislik Aracı #064

Helisel Sıkıştırma Yay Tasarımı Hesaplayıcısı

Helisel sıkıştırma yayları tasarlayın. Yay oranını, maksimum yükü, kayma gerilimini ve katı yüksekliği hesaplamak için tel çapını, bobin çapını, serbest uzunluğu, aktif bobinleri ve kayma modülünü girin.

Yay Oranı k Wahl Faktörü Otomatik Hesaplama

Tel Çapı d (mm)

Ortalama Bobin Çapı D (mm)

Serbest Uzunluk L₀ (mm)

Aktif Bobinler n

Malzeme (Kesme Modülü G)

Son Tip

Hızlı ön ayarlar

Sonuçlar

Yay Oranı k

—

Katı Haldeki Maksimum Yük (F)_sağlam)

—

Maksimum Kayma Gerilimi τ (Kw ile)

—

Katı Yükseklik

—

İlkbahar Endeksi C

—

Wahl Faktörü K_w

—

İlkbahar Profili

Yay Oranı

Wahl Düzeltmesiyle Kayma Gerilimi

Wahl Faktörü

Burada C = D/d yay indeksidir.

Katı Yükseklik

Malzeme	G (GPa)	Tipik Kullanım
Müzik Teli (A228)	79.3	Genel amaçlı, yüksek yorulma ömrü
Krom-Vanadyum	77.2	Yüksek gerilimli, şok yükler
Paslanmaz 302	69.0	Korozyon direnci
Fosfor Bronz	41.4	Elektrikli, manyetik olmayan
Berilyum Bakır	44.8	Kıvılcım çıkarmayan, iletken

Örnek — Müzik Teli Yay

Verildi: 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

Katı yüksekliği = (10+2) × 4 = 48 mm → Hareket mesafesi = 80 − 48 = 32 mm

F_sağlam = 9,39 × 32 = 300,5 N

⚠️ Not: Kullanım sırasında yayı asla tam yüksekliğe kadar sıkıştırmayın. Çalışma hareket mesafesini, mevcut sapmanın ≤80%'si olacak şekilde tasarlayın. Serbest uzunluk/ortalama çap > 4 ise burkulmayı kontrol edin.