Sprężyna naciskowa
Materiał i wykonanie
Geometria sprężyny
Długości robocze
swobodna
montażowa
robocza
Pomoc projektowa
Niepewne wartości lub potrzebujesz konsultacji? Konstruktorzy ALMECH oferują bezpłatne wsparcie projektowe — dobór materiału, klasy tolerancji i optymalizacja geometrii pod kątem trwałości zmęczeniowej.
Wprowadź wymiary wprost na rysunku
Wprowadź parametry sprężyny po lewej stronie i naciśnij przycisk Oblicz, aby zobaczyć pełne wyniki: geometrię, siły robocze, tolerancje oraz sugestię trwałości zmęczeniowej wg EN 15800.
Zastrzeżenie — narzędzie pomocnicze
Kalkulator stanowi bezpłatne narzędzie wspomagające, którego celem jest ułatwienie i przyspieszenie codziennej pracy. Ma charakter wyłącznie pomocniczy i nie zastępuje wiedzy, doświadczenia ani decyzji projektanta czy konstruktora.
ALMECH dokłada starań, aby obliczenia były rzetelne, jednak nie ponosi odpowiedzialności za ich poprawność ani za skutki wykorzystania uzyskanych wyników. Każdy wynik należy traktować jako wartość orientacyjną i samodzielnie zweryfikować przed zastosowaniem w projekcie. W przypadku zastosowań odpowiedzialnych lub wątpliwości zachęcamy do kontaktu z naszym działem technicznym.
A Metoda obliczeniowa · EN 13906-1 / EN 15800
Obliczanie sprężyn naciskowych — metoda i wzory wg EN 13906-1 / EN 15800
Obliczanie sprężyny naciskowej i jej dobór sprowadza się do wyznaczenia sztywności, sił roboczych oraz kontroli naprężenia skręcającego i stateczności (wyboczenia). Poniżej skrót metody wg EN 13906-1, którą realizuje powyższe narzędzie.
G — moduł postaciowy (stal ≈ 81 500 N/mm²), d — średnica drutu, Dm — średnica podziałowa, n — liczba zwojów czynnych.
L0 — długość swobodna, L — długość po ściśnięciu.
k — współczynnik Wahla, w = Dm/d — wskaźnik sprężyny. Porównaj z τ_zul materiału.
B Przykład liczbowy
Obliczanie sprężyny naciskowej — przykład krok po kroku
Dane: drut EN 10270-1, d = 3,0 mm, Dm = 24 mm, n = 6 zwojów czynnych, L0 = 60 mm, G = 81 500 N/mm². Sprawdzamy siły przy L1 = 50 mm i L2 = 40 mm.
| Krok | Obliczenie | Wynik |
|---|---|---|
| Wskaźnik sprężyny | w = 24 / 3,0 | w = 8 |
| Sztywność | R = 81500·3⁴ / (8·24³·6) | R ≈ 9,95 N/mm |
| Współczynnik Wahla | k = 31/28 + 0,615/8 | k ≈ 1,184 |
| Siła F1 (s = 10 mm) | F1 = 9,95 · 10 | F1 ≈ 99,5 N |
| Siła F2 (s = 20 mm) | F2 = 9,95 · 20 | F2 ≈ 199 N |
| Naprężenie przy F2 | τ = 1,184·8·199·24 / (π·3³) | τ ≈ 533 N/mm² |
Otrzymane τ porównuje się z naprężeniem dopuszczalnym τ_zul dla materiału i klasy pracy. Dla sprężyn smukłych dodatkowo sprawdza się wyboczenie, a dla obciążeń zmiennych — trwałość zmęczeniową (wykres Goodmana). Narzędzie powyżej wykonuje te kroki i sygnalizuje przekroczenia.
C Najczęstsze pytania
Obliczanie i dobór sprężyn naciskowych — FAQ
- Jak obliczyć sprężynę naciskową?
- Obliczanie sprężyny naciskowej obejmuje wyznaczenie sztywności R = G·d⁴/(8·Dm³·n), sił roboczych F = R·s, kontrolę naprężenia skręcającego z poprawką Wahla oraz sprawdzenie wyboczenia i (dla obciążeń zmiennych) trwałości zmęczeniowej — wg EN 13906-1.
- Co to jest długość zblokowania Lc?
- To najmniejsza długość sprężyny przy całkowitym ściśnięciu, gdy zwoje stykają się ze sobą. Wyznacza graniczny skok roboczy i chroni przed przekroczeniem dopuszczalnych naprężeń.
- Jak dobrać sprężynę naciskową do zabudowy?
- Dobór sprężyn naciskowych zaczyna się od wymaganej siły przy długości roboczej i dostępnej przestrzeni (średnica gniazda/trzpienia, skok). Z nich dobiera się d, Dm i n, a następnie weryfikuje naprężenia i wyboczenie.
- Które normy regulują obliczanie sprężyn naciskowych?
- Metodę obliczeniową definiuje EN 13906-1, klasy tolerancji — EN 15800, materiały drutu — seria EN 10270, a terminologię — ISO 26909.