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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 = —
θ
工程筆記

兩個工作點

  • 每圈彈簧率 k' = E·d⁴ / (10.8·D·na)；力矩 M = k'·(θ/360) 於預載（θ₁）與工作（θ₂）狀態。
  • 彎曲應力 σ = Kb · 32·M / (π·d³)、Kb = (4C²−C−1)/(4C(C−1))（內側纖維）。
  • Sut = A / dm；靜態彎曲容許值 ≈ 0.78·Sut。
  • 捲緊 D' = D·na/(na + 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）·Sut 與 Sut。
  • nf = 1/(σa/Se + σm/Sut)；nf ≥ 1 ≈ 無限壽命。務必朝使線圈捲得更緊的方向加載。

結果

即時