圓柱螺旋壓縮彈簧計算器

       目前，廣泛應用的彈簧應力和變形的計算公式是根據材料力學推導出來的。若無一定的實際經驗，很難設計和制造出高精度的彈簧，隨著設計應力的提高，以往的很多經驗不再適用。例如，彈簧的設計應力提高后，螺旋角加大，會使彈簧的疲勞源由簧圈的內側轉移到外側，所有的計算也只是給我們一個大的方向從而減少研發成本。

怎么去設計計算一個合理的彈簧？

       首先，我們要明確我們所設計的彈簧有什么要求。如下圖，這是一個最基本的壓縮彈簧的裝配圖和彈簧圖紙。通過裝配件我們要確定我們的彈簧應當用什么節構，外徑或是內徑大小，工作行程，載荷及工作環境。

彈簧計算的基本公式

 

【含義】
c = 彈簧直徑比 (c=D/d; c=D/b) [-]
b = 線寬 [單位：mm, in]
d = 線徑 [單位：mm, in]
D = 中心直徑 [單位：mm, in]
F = 彈簧負載 [單位：N, lb]
G = 剪切彈性模量[單位：MPa, psi]
h = 線高 [單位：mm, in]
k = 彈簧系數 [單位：N/mm, lb/in]
Ks= 曲線校正因數 [-]
L0 = 自由長度 [單位：mm, in]
LS = 固體高度 [單位：mm, in]
n = 有效圈數 [-]
p = 節距[單位：mm, in]
s = 彈簧變形[單位：mm, in]
Ø =形狀系數 t [-] (e.g. DIN 2090)
t =彈簧材料扭應力 [單位：MPa, psi]
 
曲線糾正因數
線圈彎曲導致額外的線圈彎曲應力。因此計算使用校正因數來糾正壓力。
對于圓截面線圈彈簧，校正因數是由幾個經驗公式決定的。
計算使用以下的關系式：

KS=1+0.5/C

對于方形截面彈簧，校正系數由來自適當的列線圖的所給彈簧直徑比 b/h 來決定的。計算中的校正系數已經包含了現狀系數Ø.
 

推薦彈簧尺寸

	冷成型	熱成型
彈簧直徑比 c	4 - 16	3 - 12
外徑 De	max. 350 mm	max. 460 mm
有效圈數	min. 2	min. 3
比率 b/h	1:5  -  5:1
自由高度 L0	max. 1000 mm
長細比 L0/D	1 - 10
節距 p	(0.3 - 0.6) D;    min. 1.5 d

 

彈簧收尾設計

考慮到壓縮彈簧，幾種不同的收尾設計。區別于收尾線圈數，線圈的加工以及支撐面的設計。
 收尾線圈為彈簧的末端線圈，與工作線圈同軸，在彈簧工作變形時角度和間距不會變化。收尾線圈常常為彈簧的支撐面，對于壓縮彈簧，通常為兩端收尾。
磨平線圈為線圈的末端被加工為與軸線垂直的平面。通常加工邊緣線圈一半的3/4一直到開放收尾。磨平的線圈通常使用于線徑 d > 1 mm的彈簧.

最常用的彈簧收尾設計

1. 端部不并緊不磨平: 端部線圈未折彎靠緊，端面未磨平
2. 端部不并緊磨平: 端部線圈未折彎靠緊，端面磨平與軸向垂直
3. 端部并緊不磨平: 端部線圈折彎靠緊，端面未磨平
4. 端部并緊磨平: 端部線圈折彎靠緊，端面磨平

 
   此時我們一個完整的合理的彈簧就設計出來了！你還可以通過高徑比進行穩定性的驗算。根據不同的需求彈簧還有一些后續處理，如：彈簧磨頭，彈簧噴丸，彈簧立定處理等。

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