Sztywność sprężyn naciskowych, naciągowych i skrętnych, znana również jako stała sprężyny lub współczynnik momentu sprężyny, jest miarą twardości metalowej sprężyny. Wskazuje ona, jak duża siła jest wymagana do ściśnięcia sprężyny naciskowej na określoną odległość, rozciągnięcia sprężyny rozciągającej lub obrócenia sprężyny skrętnej. Sztywność sprężyny podawana jest w niutonach na milimetr (N/mm) oraz w niutonach na milimetr (Nmm) dla sprężyn skrętnych. W kategoriach matematycznych sztywność sprężyny (R) jest definiowana przez prawo Hooke’a:
Wzór na sztywność sprężyny / stałą sprężyny ściskanej (N/mm)
R=\frac{Gd^{4}}{8D^{3}n}
Wzór na sztywność sprężyny / stałą napięcia sprężyny (N/mm)
R=\frac{Gd^{4}}{8D^{3}n}=\frac{F-F0}{s}
Wzór na sztywność sprężyny / moment sprężyny sprężyny nogi (Nmm)
R_{M}=\frac{M}{\alpha}=\frac{d^{4}E}{3667Dn}
Wyjaśnienie wzoru:
α = Kąt obrotu (°) d = Średnica drutu (mm) D = Średnia średnica zwoju (mm) E = Moduł sprężystości (N/mm²)(moduł E różnych stali sprężynowych) F = Siła sprężyny (N) G = Moduł poślizgu i ścinania (N/mm²)(G-…
różnych stali sprężynowych) F0 = Wewnętrzna siła napięcia wstępnego M = Moment obrotowy (Nmm) n = Liczba zwojów sprężyny (szt.) R = Stała sprężyny (N/mm) RM = Moment sprężyny (Nmm) s = Skok sprężyny (mm) Wyższa sztywność sprężyny oznacza, że wymagana jest większa siła w celu osiągnięcia wyższej prędkości sprężyny, Większa siła jest wymagana do ściśnięcia, rozciągnięcia lub obrócenia metalowej sprężyny o tę samą odległość. Sztywność sprężyny zależy od różnych czynników, takich jak materiał, średnica drutu, zewnętrzna średnica metalowej sprężyny i liczba zwojów.
Dalsza informacja
- Program do obliczania sprężyn Gutekunst WinFSB
- Oblicz siłę sprężyny
- Wiosenna praca
- Właściwości stali sprężynowej
- Charakterystyka wiosny