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等效弹簧刚度计算器

计算串联或并联弹簧的组合刚度

计算参数

基于 ISO 26909 和胡克定律原理

公制

英制

计算结果

等效刚度：
—

完全合规：
—

力量分配：
—

偏转分布：
—

系统分析：

计算器的工作原理

平行弹簧

当弹簧并排排列（平行）时，它们均等地分担负载：

k_eq = k₁ + k₂ + k₃ + … + k_n

特征：

总刚度增加
所有弹簧的挠度相同
力分布在弹簧之间
用于增加负载能力

串联弹簧

当弹簧端对端连接（串联）时，它们会受到相同的力：

1/k_eq = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃ + … + 1/k_n

特征：

总刚度降低
所有弹簧的力相同
总挠度是各个挠度的总和
用于增加工作范围

混合配置

复杂的布置结合了串联和并联连接：

首先计算并行组
然后计算系列组合
从内到外进行嵌套配置

弹簧类型和应用

压缩弹簧： 最常见的是抵抗压缩力
拉伸弹簧： 抵抗拉力，具有初张力
扭力弹簧： 抵抗旋转力，k（单位：N·m/rad）
碟形弹簧： 小空间高负载能力，非线性

重要注意事项

弹簧刚度可能随挠度变化（非线性弹簧）
考虑压缩弹簧中的线圈绑定
考虑拉伸弹簧的初始张力
温度影响弹簧刚度
疲劳寿命取决于应力范围

实际应用

振动隔离： 低频串联弹簧
负载共享： 重载平行弹簧
微调： 针对特定特征的混合配置
冗余： 多个弹簧确保安全

📘 弹簧刚度计算器

计算串联、并联或混合配置的多个弹簧的等效刚度。
并联：k = k₁ + k₂ + … | 串联：1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …

💼 应用程序

压缩机振动隔离： 要求fn = 5 Hz，质量1200 kg。需要k = 118 kN/m。解决方案：4个平行弹簧，每个弹簧29.5 kN/m。
仪器悬挂： 有 5000 N/m 的弹簧，需要 2000 N/m。解决方案：串联 2 个弹簧 → k = 2500 N/m。添加调整装置进行微调。
两级隔离： 上部：4个弹簧×10000 N/m并联=40 kN/m。下部：4个弹簧×8000 N/m=32 kN/m。串联各级→有效载荷~18 kN/m。
紧急更换： 弹簧断裂，12000 N/m。仅剩6000 N/m可用。解决方案：2个并联弹簧 = 12000 N/m ✓

弹簧公式：

螺旋弹簧：k = Gd⁴ / (8D³n)，其中 G = 剪切模量（80 GPa 钢），d = 钢丝直径，D = 平均线圈直径，n = 有效线圈

类别

ZH