📐 Spring Designer (Helical Compression)

Design cylindrical helical compression springs from wire diameter and mean diameter.

📐 计算公式

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

钢丝直径 d (mm)

弹簧中径 D (mm)

有效圈数 n

材料

工作载荷 F (N)

💡 公式：旋绕比 C=D/d；Wahl系数 K=(4C-1)/(4C-4)+0.615/C；刚度 k=G·d⁴/(8·D³·n)；剪切应力 τ=K·8F·D/(π·d³)；最大变形 δmax=[τ]·π·D²·n/(K·G·d)

⚠️ 注意事项

暂无计算记录

📚 深度解析：圆柱螺旋弹簧设计

💡 常见使用场景

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。

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。

❓ 常见问题（FAQ）

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。

📚 深度解析：圆柱螺旋弹簧设计