비틀림 스프링 계산기

나선형 비틀림 스프링은 양 끝이 서로에 대해 회전할 때 에너지를 저장합니다. 선재는 코일 모양이지만 순수한 재료 비틀림보다 주로 굽힘 하중을 받습니다. 스프링은 각변위에 저항하는 모멘트를 발생시킵니다. 탄성 범위에서는 보통 M = kθ라는 선형 관계로 근사하며, M은 토크, k는 각도당 스프링 강성, θ는 무부하 또는 설치 기준 위치에서의 각변위입니다. 이 계산기는 스프링 강성을 도당 뉴턴 밀리미터, 각도를 도 단위로 입력받습니다. 두 값을 곱하면 뉴턴 밀리미터 단위의 토크가 됩니다. 저장 탄성 에너지는 선형 토크-각도 곡선 아래의 면적으로, 최종 토크와 각변위 곱의 절반입니다. 줄 단위 에너지를 구하기 위해 뉴턴 밀리미터를 뉴턴 미터로, 도를 라디안으로 변환한 뒤 U = Mθ/2를 적용합니다. 이 단위 변환은 필수이며, 도 기준 값을 그대로 곱하면 줄이 나오지 않습니다. 카탈로그의 스프링 강성은 일반적으로 선경, 평균 코일 지름, 유효 감김 수, 탄성 계수 및 보정 계수에 기반합니다. 제조 공차, 감김 방향, 다리 형상, 몸체 간극, 맨드릴 주위 마찰은 측정 응답을 바꿀 수 있습니다. 또한 소재가 탄성을 유지하고 코일이나 다리가 간섭하지 않는 작동 범위를 전제로 합니다. 특히 반복 작동이나 안전에 중요한 조립품에는 공급업체 시험 데이터가 있다면 이를 사용하세요. 각변위는 명시된 토크에 대응하는 상태에서 측정해야 합니다. 스프링에 예압을 주어 설치할 수 있으므로 기구 각도가 영이라고 스프링 토크도 영인 것은 아닙니다. 예압 토크를 안다면 총 토크는 예압에 k와 추가 각변위의 곱을 더한 값입니다. 이 간단한 계산기는 입력 각변위로 인한 선형 증분 토크를 표시하므로 스프링 선정이나 기구 균형 계산 시 예압을 별도로 반영하세요. 비틀림 스프링은 경첩, 클립, 걸쇠, 평형 장치, 차량 부품 및 복귀 기구에 사용됩니다. 각도의 양수와 음수 기준은 감김 방향 및 보는 방향에 따라 달라집니다. 표시 토크는 입력 각도의 부호를 따르며, 에너지는 스프링의 의도된 하중 방향 변위에서 가장 의미가 있습니다. 설계 표준이나 제조업체 자료에서 최대 권장 각변위, 응력 및 반복 수명 한계를 확인하세요. 결과는 강성 비교, 시험 데이터 확인, 기구의 토크와 에너지 추산에 유용하지만 응력, 피로 또는 안정성 해석을 대신하지 않습니다.