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Mola de torção

Momento e tensão de flexão nos ângulos instalado (pré-carga) e de trabalho, mais o fator de segurança à fadiga para o ciclo entre eles. O fio está em flexão, pelo que isto usa o módulo de Young; também acompanha o quanto a espira se aperta, que é o que a prende no veio.

Mola de torção helicoidal M = —

Diâmetro do fio d mm

Diâmetro médio da espira D mm

Espiras ativas n_a voltas

Ângulo de pré-carga θ₁ deg

Ângulo de trabalho θ₂ deg

Material

Acabamento da superfície

Notas de engenharia

Dois pontos de funcionamento

Rigidez por volta k' = E·d⁴ / (10.8·D·n_a); momento M = k'·(θ/360) na pré-carga (θ₁) e em trabalho (θ₂).
Tensão de flexão σ = K_b · 32·M / (π·d³), K_b = (4C²−C−1)/(4C(C−1)) (fibra interior).
S_ut = A / d^m; flexão estática admissível ≈ 0.78·S_ut.
Enrolamento D' = D·n_a/(n_a + θ/360) — deixe folga no veio.

Fadiga

Flexão alternada / média entre θ₁ e θ₂; Goodman com resistência à fadiga em flexão ≈ (com shot-peening 0.5 : conforme enrolada 0.4)·S_ut e S_ut.
n_f = 1/(σ_a/S_e + σ_m/S_ut); n_f ≥ 1 ≈ vida infinita. Carregue sempre na direção que aperta mais a espira.

Resultado

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