TOOL IDB-MEC-017

扭力彈簧

僅限桌面版

工程工具僅於桌機螢幕上提供。

扭力彈簧

計算安裝（預載）與工作角度下的力矩與彎曲應力，以及兩者間循環的疲勞安全係數。線材處於彎曲狀態，故採用楊氏模數；本工具同時追蹤線圈捲緊的程度，這正是它在心軸上產生束縛的原因。

螺旋扭力彈簧 M = —

線徑 d mm

平均線圈直徑 D mm

有效圈數 n_a turns

預載角度 θ₁ deg

工作角度 θ₂ deg

材料

表面處理

工程筆記

兩個工作點

每圈彈簧率 k' = E·d⁴ / (10.8·D·n_a)；力矩 M = k'·(θ/360) 於預載（θ₁）與工作（θ₂）狀態。
彎曲應力 σ = K_b · 32·M / (π·d³)、K_b = (4C²−C−1)/(4C(C−1))（內側纖維）。
S_ut = A / d^m；靜態彎曲容許值 ≈ 0.78·S_ut。
捲緊 D' = D·n_a/(n_a + θ/360) — 須預留心軸餘隙。

疲勞

θ₁ 與 θ₂ 之間的交變／平均彎曲；採用 Goodman，彎曲耐久限 ≈（噴丸 0.5：原態 0.4）·S_ut 與 S_ut。
n_f = 1/(σ_a/S_e + σ_m/S_ut)；n_f ≥ 1 ≈ 無限壽命。務必朝使線圈捲得更緊的方向加載。

結果

即時