文档介绍：弹簧计算公式
记号的含义
螺旋弹簧的设计时候使用的记号如下表1所示。横弹性系数G的值如表2所示。
记号
记号的含义
单位
d
材料的直径
mm
D1
弹簧内径
mm
D2
弹簧外径
mm
D
弹簧平均径
mm
Nt
总圈数
—
Na
有效圈数
—
Hs
试验载荷下的高度
mm
记号
记号的含义
单位
Hf
自由高度
mm
c=D/d
弹簧指数
—
G
横弹性指数
N/mm2
P
弹簧所受负荷
N
δ
弹簧的弯曲
mm
k
弹簧定数
N/mm
τ0
扭转应力
N/mm2
τ
扭转修正应力
N/mm2
κ
应力修正系数
—
：G（N/m㎡）
材料
G的值
弹簧钢钢材
高碳素钢丝
高强钢丝
油回火钢丝
×104
不锈钢
SUS304
SUS316
×104
×10
材料
G的值
SUS631J1
4
×104
黄铜丝
×104
锌白铜丝
×104
磷青铜丝
×104
铍铜丝
×104
螺旋弹簧的设计用基本计算公式
螺旋弹簧的负荷和弹簧定数・弯曲的关系
具有线性特征弹簧的负荷和弯曲是成比例的。
从螺旋弹簧的尺寸求弹簧的定数
压缩螺旋弹簧的素線径因扭转而产生弯曲的弹簧定数K
螺旋弹簧的扭转应力
螺旋弹簧的扭转修正应力
螺旋弹簧试验载荷下高度（端面磨削的情况下）
螺旋弹簧两端的各厚度之和
不同材质螺旋弹簧在高温时的机械特性
表3. 不同温度下弹簧的横弹性定数（N/mm2）
材質
環境
100℃
200℃
300℃
400℃
500℃
600℃
SUP10
通常
76500
74300
—
—
—
—
SUS304
耐蚀・高温
68100
66200
—
—
—
—
材質
環境
100℃
200℃
300℃
400℃
500℃
600℃
SUS316
耐蚀・高温
68100
66200
—
—
—
—
SKD4
高温
77000
74700
71600
69000
—
—
INCONEL X750
耐蚀・高温
77700
76600
74700
72800
70900
—
INCONEL 718
耐蚀・高温
74700
72400
70100
67800
65900
63600
C5191
耐蚀
—
—
—
—
—
—
表4. 不同温度下弹簧的容许应力（N/mm2）
材質
応力位置
100℃
200℃
300℃
400℃
500℃
600℃
SUP10
τ ０
490
410
—
—
—
—
SUS304
τ ０
—
—
—
—
SUS316
τ ０
—
—
—
—
SKD4
τ ０
550
490
430
350
—
—
INCONEL X750
τ
482
482
482
482
310
—
INCONEL 718
τ
519
519
519
519
445
343
C5191
τ ０
—
—
—
—
—
—
组合弹簧的计算公式
螺旋弹簧的直列和并列
弹簧在设计的时候，虽然应该尽可能设计一根弹簧，但是一根弹簧无法满足的情况下，也会对多根弹簧进行组合以满足设计要求。
弹簧的组合有纵向排列的直列法和横向排列的并列法两种模式。
这样的分类，不仅和螺旋弹簧有关，盘形弹簧等其他种类的弹簧也是一样，也会进行直列和并列组合来使用。
从负荷的观点来考虑的话，对各个弹簧作用相等的力的组合方式叫直列，各个弹簧变位相等的组合方式叫并列。
图1. 螺旋弹簧的直列组合和并列组合
图示显示的是使用了3个弹簧的情况。
n个弹簧的各个定数就是 k1 , k2 ,・・・, kn
弹簧并列和直列组合时全部的定数K公式参照下列。
式1. 并列的弹簧定数计算公式
式2. 直列的弹簧定数计算公式
并列组合的螺旋弹簧的个数增加会导致全体弹簧定数变大，直列组合个数的增加会导致弹簧定数变小。
図2. 亲子弹簧
并列的字面意思就是横向排列，但是单纯的排列空间上不好安排，所以像图3那样弹簧的内侧和弹簧组合，同心相排的情况下很多。这样的排