Sprężyna skrętna
Materiał i klasa
Geometria
średnica drutu
średnica zewnętrzna
liczba zwojów czynnych
skok (odstęp zwojów)
kąt między ramionami
Ramiona
długość ramienia 1
długość ramienia 2
ramię momentu 1
ramię momentu 2
wewnętrzny promień gięcia w miejscu wyjścia z korpusu
Kąty pracy
kąt przy M1
kąt przy M2
max kąt skręcenia
Trzpień prowadzący (opcjonalnie)
Pomoc projektowa
Niepewne wartości lub potrzebujesz konsultacji? Konstruktorzy ALMECH oferują bezpłatne wsparcie projektowe — dobór materiału, wykonalność ramion i optymalizacja geometrii sprężyny skrętnej.
Wprowadź wymiary wprost na rysunku
Wprowadź parametry sprężyny skrętnej, a następnie naciśnij Oblicz, by zobaczyć dobór, momenty, naprężenia, długości i kontrole wg EN 13906-3 / DIN 2194.
Zastrzeżenie: Niniejszy kalkulator służy do obliczeń projektowych zgodnie z normami EN 13906-3 i DIN 2194. Wyniki mają charakter informacyjny i nie zastępują pełnej dokumentacji konstrukcyjnej ani indywidualnej konsultacji z technologiem ALMECH. W razie wątpliwości skontaktuj się z naszym działem doradztwa technicznego.
A Metoda obliczeniowa · EN 13906-3 / DIN 2194
Obliczanie sprężyn skrętnych — metoda i wzory wg EN 13906-3 / DIN 2194
Obliczanie sprężyny skrętnej różni się od naciskowej: drut pracuje na zginanie, a nie na skręcanie, a wynikiem jest zależność momentu od kąta. Poniżej skrót metody wg EN 13906-3 / DIN 2194.
F — siła na ramieniu, a — długość ramienia (odległość punktu przyłożenia siły od osi).
q — współczynnik korekcyjny zależny od w = Dm/d (na wewnętrznym włóknie zwoju). Porównaj z σ_zul materiału.
E — moduł Younga (stal ≈ 206 000 N/mm²), n — liczba zwojów czynnych.
B Przykład liczbowy
Obliczanie sprężyny skrętnej — przykład krok po kroku
Dane: drut EN 10270-1, d = 2,0 mm, Dm = 16 mm, n = 8 zwojów czynnych, E = 206 000 N/mm², ramię a = 20 mm, siła F = 10 N.
| Krok | Obliczenie | Wynik |
|---|---|---|
| Moment | M = F · a = 10 · 20 | M = 200 N·mm |
| Wskaźnik sprężyny | w = 16 / 2,0 | w = 8 |
| Kąt skręcenia | φ = 3667·200·16·8 / (206000·2⁴) | φ ≈ 28,5° |
| Naprężenie gnące (q≈1,1) | σ = 1,1·32·200 / (π·2³) | σ ≈ 280 N/mm² |
Naprężenie gnące σ porównuje się z σ_zul materiału. Trzeba też sprawdzić, czy kierunek nawinięcia jest zgodny z kierunkiem momentu (sprężyna powinna pracować „na dowijanie") oraz dobrać średnicę trzpienia (≈ 0,9·Di w stanie obciążonym). Narzędzie powyżej wykonuje te kroki.
C Najczęstsze pytania
Obliczanie i dobór sprężyn skrętnych — FAQ
- Jak obliczyć sprężynę skrętną?
- Wyznacza się moment M = F·a, kąt skręcenia φ = 3667·M·Dm·n/(E·d⁴) oraz naprężenie gnące σ = q·32·M/(π·d³), a wynik porównuje z σ_zul — zgodnie z EN 13906-3 / DIN 2194.
- Czym obliczanie sprężyny skrętnej różni się od naciskowej?
- W sprężynie skrętnej drut pracuje na zginanie (naprężenie gnące σ), a charakterystyką jest moment w funkcji kąta, a nie siła w funkcji ugięcia.
- Jak dobrać trzpień do sprężyny skrętnej?
- Średnicę trzpienia dobiera się z luzem względem średnicy wewnętrznej, bo pod obciążeniem (w kierunku nawinięcia) Di maleje. Typowo ≈ 0,9·Di w stanie obciążonym.
- Które normy regulują obliczanie sprężyn skrętnych?
- Metoda obliczeniowa — EN 13906-3 i DIN 2194; materiały — seria EN 10270; terminologia — ISO 26909.