La rigidez de los muelles de compresión, los muelles de extensión y los muelles de torsión, también conocida como constante del muelle o índice de momento del muelle, es una medida de la dureza del muelle metálico. Indica cuánta fuerza se necesita para comprimir el muelle de compresión una determinada distancia, para estirar el muelle de extensión o para hacer girar el muelle de torsión. La rigidez del muelle se indica en newtons por milímetro (N/mm) y en newtons por milímetro (Nmm) para los muelles de torsión. En términos matemáticos, la rigidez del muelle (R) se define por la ley de Hooke:
Fórmula rigidez del muelle / constante del muelle muelles de compresión (N/mm)
R=\frac{Gd^{4}}{8D^{3}n}
Fórmula rigidez del muelle / constante del muelle muelles de tracción (N/mm)
R=\frac{Gd^{4}}{8D^{3}n}=\frac{F-F0}{s}
Fórmula rigidez muelle / momento muelle índice muelle pata (Nmm)
R_{M}=\frac{M}{\alpha}=\frac{d^{4}E}{3667Dn}
Explicación de la fórmula:
α = Ángulo de giro (°) d = Diámetro del alambre (mm) D = Diámetro medio de la bobina (mm) E = Módulo de elasticidad (N/mm²)(Módulo E de distintosaceros para muelles) F = Fuerza del muelle (N) G = Módulo de deslizamiento y cizallamiento (N/mm²)(Módulo G-
módulo de diferentes aceros para muelles) F0 = Fuerza de precarga interna M = Par (Nmm) n = Número de espiras del muelle (uds.) R = Constante del muelle (N/mm) RM = Índice de momento del muelle (Nmm) s = Recorrido del muelle (mm) Una mayor rigidez del muelle significa que se necesita una mayor fuerza para conseguir un mayor índice del muelle, que se necesita una fuerza mayor para comprimir, estirar o girar el muelle metálico la misma distancia. La rigidez del muelle depende de varios factores, como el material, el diámetro del alambre, el diámetro exterior del muelle metálico y el número de espiras.
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