La raideur des ressorts de compression, de traction et de torsion, également appelée constante du ressort ou taux de couple du ressort, est une mesure de la dureté du ressort métallique. Elle indique la force nécessaire pour comprimer le ressort de compression sur une distance donnée, pour étirer le ressort de traction ou pour faire tourner le ressort de torsion. La raideur du ressort est exprimée en newtons par millimètre (N/mm) et, pour les ressorts de torsion, en newtons par millimètre (Nmm). En termes mathématiques, la rigidité du ressort (R) est définie par la loi de Hooke :
Formule Rigidité du ressort / Constante du ressort Ressorts de compression (N/mm)
R=\frac{Gd^{4}}{8D^{3}n}
Formule Rigidité du ressort / Constante du ressort Ressorts de traction (N/mm)
R=\frac{Gd^{4}}{8D^{3}n}=\frac{F-F0}{s}
Formule Rigidité des ressorts / Couple des ressorts de torsion (Nmm)
R_{M}=\frac{M}{\alpha}=\frac{d^{4}E}{3667Dn}
Explication de la formule :
α = angle de rotation (°)
d = diamètre du fil (mm)
D = diamètre moyen des spires (mm)
E = module d’élasticité (N/mm²)(module d’élasticité de différents aciers à ressort)
F = force du ressort (N)
G = module de glissement et de cisaillement (N/mm²)(G-Module de différents aciers à ressort)
F0 = Force de précontrainte interne
M = Couple (Nmm)
n = Nombre de spires élastiques (unités)
R = Constante du ressort (N/mm)
RM = Taux de couple du ressort (Nmm)
s = Course du ressort (mm) Une rigidité plus élevée du ressort signifie que qu’une force plus importante est nécessaire pour comprimer, étirer ou faire tourner le ressort métallique sur la même distance. La rigidité du ressort dépend de plusieurs facteurs, tels que le matériau, le diamètre du fil, le diamètre extérieur du ressort métallique et le nombre de spires.
Informations complémentaires
- Programme de calcul de ressorts Gutekunst WinFSB
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- Propriétés de l’acier à ressort
- Caractéristique du ressort