工具 IDB-MEC-017

扭转弹簧

仅限桌面端

工程工具仅在桌面端屏幕上可用。

扭转弹簧

计算安装（预压）与工作角度下的力矩和弯曲应力,以及两者之间循环的疲劳安全系数。线材承受弯曲,因此本工具采用杨氏模量；同时跟踪线圈卷紧的程度,这正是其在心轴上抱紧的原因。

螺旋扭转弹簧 M = —

线径 d mm

弹簧中径 D mm

有效圈数 n_a 圈

预压角度 θ₁ deg

工作角度 θ₂ deg

材料

表面处理

工程笔记

两个工作点

每圈刚度 k' = E·d⁴ / (10.8·D·n_a)；力矩 M = k'·(θ/360)，在预压（θ₁）与工作（θ₂）位置。
弯曲应力 σ = K_b · 32·M / (π·d³)，K_b = (4C²−C−1)/(4C(C−1))（内侧纤维）。
S_ut = A / d^m；静态弯曲许用应力 ≈ 0.78·S_ut。
卷紧 D' = D·n_a/(n_a + θ/360) — 需预留心轴间隙。

疲劳

θ₁ 与 θ₂ 之间的交变／平均弯曲；采用 Goodman 法,弯曲疲劳极限 ≈（喷丸 0.5 ∶ 卷制态 0.4）·S_ut 与 S_ut。
n_f = 1/(σ_a/S_e + σ_m/S_ut)；n_f ≥ 1 ≈ 无限寿命。务必沿使线圈卷得更紧的方向加载。

结果

实时