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TOOL IDB-MEC-015
压缩弹簧

仅限桌面端

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压缩弹簧

真实弹簧在两个位置之间工作：安装（预压）与工作（最大）。设定两者后,本工具给出各点的力和应力、剩余至并紧的间隙,以及决定弹簧能否存活的关键——两载荷之间循环的疲劳安全系数。线材强度取自实际线径,因此细线材会被正确地判定为更强。

压缩弹簧 — 工作行程 k = —
preload F₂ δ L
工程笔记

两个工作点

  • 刚度 k = G·d⁴ / (8·D³·na)；力 F = k·δ，在预压（δ₁）与工作（δ₂）位置。
  • 剪切应力 τ = KW · 8·F·D / (π·d³)，KW = (4C−1)/(4C−4) + 0.615/C。
  • 抗拉强度与尺寸相关：Sut = A / dm（A、m 因材料而异）。静态剪切屈服 ≈ 0.45·Sut。

疲劳（Goodman + Zimmerli）

  • 交变／平均剪切 τa = (τ₂−τ₁)/2，τm = (τ₂+τ₁)/2。
  • 疲劳极限取自 Zimmerli（与尺寸无关）：未喷丸 Ssa=241、Ssm=379 MPa；喷丸 398 / 534 MPa。Goodman：Sse = Ssa/(1−Ssm/Ssu)，Ssu=0.67·Sut。
  • 疲劳系数 nf = 1 / (τa/Sse + τm/Ssu)。nf ≥ 1 表示无限寿命（>10⁶ 次循环）；喷丸大致可使交变疲劳极限翻倍。
  • 保持旋绕比 C 在 4–12 之间，工作点远离并紧位置，且 L₀/D < 4 以避免失稳。

结果

实时