扭转弹簧刚度与应力

计算扭簧的扭转刚度、指定扭转角下的扭矩和力臂端的作用力,并校核弯曲应力。

修改任意参数,结果即时更新

弹簧尺寸
mm
mm
工况
°

应使弹簧朝卷紧方向受力。

mm

作用力到弹簧轴线的距离。

材料
GPa
MPa

约为压簧许用切应力的 1.25 倍:静载约 0.6 ~ 0.7 σb。

计算结果

工作扭矩
561.8N·mm
力臂端作用力
18.73N
扭转刚度
9.363N·mm/°
弯曲应力
791.9MPa
  • 弯曲应力 791.9 MPa ≤ 许用 1000 MPa。
  • 卷紧后中径缩小到约 15.57 mm(内径约 13.57 mm),芯轴直径应小于此内径的 90%。
旋绕比8
卷紧后的中径15.57 mm
簧身长度(密圈)14 mm

计算过程

  1. 扭转刚度k = E·d⁴ / (64·D·n)(每弧度),再乘 π/1809.363 N·mm/°
  2. 工作扭矩M = k·φ561.8 N·mm
  3. 曲度系数K1 = (4C − 1) / (4C − 4)1.107
  4. 弯曲应力σ = K1·32·M / (π·d³)791.9 MPa

使用说明

  • 未计力臂自身的弯曲变形,力臂较长时实际刚度略低于计算值。
  • 结果用于方案阶段的预选。定型前请对照所选品牌的产品样本复核,涉及人身安全的场合需由有资质的工程师校核。