이 도구에 대하여
나선형 압축 스프링 계산기는 원형 와이어 나선형 압축 스프링의 기하학과 재료로부터 기계적 특성을 계산하는 무료 브라우저 내 도구입니다. 스프링 상수 k = G·d⁴/(8·D³·Na), 주어진 힘에서의 처짐, 스프링 지수, Wahl 보정 전단응력, 밀착 높이를 반환합니다. 와이어 지름 d, 평균 코일 지름 D, 유효 코일 수 Na, 작용력 F를 입력하세요. 모든 계산은 브라우저에서 로컬로 이루어집니다.
상수는 k = G·d⁴/(8·D³·Na)이며, G는 재료의 전단 계수입니다 — 뮤직 와이어는 약 79.3 GPa, 스테인리스는 약 69 GPa이거나 사용자 정의 값을 입력할 수 있습니다. 처짐은 훅의 법칙에 따라 x = F/k입니다. 스프링 지수 C = D/d는 코일 비율을 나타내며, Wahl 보정 계수 Kw = (4C − 1)/(4C − 4) + 0.615/C는 안쪽 코일 표면의 추가 응력을 고려하여 최대 전단응력 τ = Kw·8·F·D/(π·d³)을 줍니다. 총 코일 수 Nt를 입력하면 밀착(완전 압축) 높이는 Ls = d·Nt입니다. SI(mm, N)에서는 상수가 N/mm, 응력이 MPa로, imperial(in, lbf)에서는 상수가 lbf/in, 응력이 psi로 작업합니다.
예시로, 뮤직 와이어 스프링(G = 79.3 GPa)에서 d = 2 mm, D = 15 mm, Na = 8 유효 코일이면 상수 k = 79,300 × 2⁴ / (8 × 15³ × 8) ≈ 5.87 N/mm이므로 50 N의 힘이 약 8.5 mm 압축시킵니다. 지수 C = 7.5는 Wahl 계수를 약 1.20으로 주고 보정 전단응력을 약 285 MPa로 줍니다. 세팅과 피로를 피하려면 작용 응력을 재료의 허용값 이내로 유지하세요.