弹簧设计计算 使用指南

输入钢丝直径、中径、有效圈数及材料，计算弹簧刚度、最大变形、剪切应力及固有频率

计算公式与原理

弹簧设计 k = G·d⁴/(8D³n)

输入钢丝直径、中径、有效圈数及材料，计算弹簧刚度、最大变形、剪切应力及固有频率

典型使用场景

• 刚度 k=G·d⁴/(8·D³·n)、工作应力 τ=8·F·D/(π·d³)。
• 自由长 Lf、压实长 Ls、固有频率 fn 校核。
• 安全系数 sf=[τ]/τ。

算例参考

• 压缩弹簧：d=3、D=20、n=10、G=79000、F=100 N：k=79000×81/(8×8000×10)=10.0 N/mm；τ=8×100×20/(π×27)=16000/84.8≈188.7 MPa；δ=100/10=10 mm。若 [τ]=500，sf=500/188.7≈2.65。
• 固有频率：质量 m=0.2 kg：fn=(1/(2π))√(k·1000/m)=(1/6.283)√(10000/0.2)=(0.159)×√50000=0.159×223.6≈35.6 Hz。需避开激振频率防共振。

注意事项

本工具纯前端运行，输入内容不上传服务器；结果为按上述口径得到的理论估算值。实际应用受设备参数、测量条件与当地规范影响，请以设备铭牌、检测报告与现行标准为准，重大决策建议咨询专业人士。

τ=8FD/πd³ 来源？

圆柱螺旋弹簧最大扭转剪应力（含曲度修正前的简式），d 为簧丝径、D 为弹簧中径。

为什么算固有频率？

若工作频率接近 fn 会共振放大应力，需调刚度/质量使频率比避开 1 附近。