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压缩弹簧计算器

正向校核切应力/刚度/变形，专业版按载荷变形反算选型方案（丝径、圈数、稳定性）

弹簧计算器怎么用

手里有弹簧、想校核：填簧丝直径 d、弹簧中径 D、有效圈数 n 和工作载荷 F，立即算旋绕比 C、曲度系数 K、切应力 τ、刚度 k 和变形量 f。校核数值始终免费。

要选弹簧（已知要压多大力、压下去多少）：用下方专业版，给 F₂ 和 f₂，自动在标准丝径系列上扫 C=5~8，出可行方案对比表（d、D、n、H₀、稳定性、重量）并推荐最轻方案，同时按载荷类别（静载/变载/动载）判定强度与稳定性，出正式计算书。

输入弹簧参数

不是外径也不是内径

不含两端死圈（各约 1.25 圈）

免费段只出数值：τ 是否超过许用值 [τ] 要看载荷类别（静载 III 类 0.5σb、动载 I 类 0.3σb），判定与选型在下方专业版。
校核结果
旋绕比 C / 曲度系数 K
6.00 / 1.252
C=D/d，推荐 5~8
切应力 τ
765.5 MPa
τ = K·8FD/(πd³)
刚度 k
23.44 N/mm
k = Gd⁴/(8D³n)
变形量 f
42.67 mm
f = F/k
本页只给校核数值，不代为判定。

同样尺寸在静载下可能合格、在频繁动载下不合格（[τ] 差 40%）。按载荷类别判定强度、并校核稳定性 b=H₀/D，或直接按 F₂/f₂ 反算一套标准丝径方案，在下方专业版完成。

压缩弹簧选型设计
专业版

上面校核手里这根弹簧。这里做选型反算：给最大工作载荷 F₂ 和要求变形量 f₂，选材料和载荷类别（静载/变载/动载），自动在标准丝径系列（φ0.5~φ50）上扫旋绕比 C=5~8，对每档丝径算切应力 τ=K·8F₂C/(πd²) 对比许用值、按刚度定有效圈数 n、算自由高度与稳定性指数 b=H₀/D，给出可行方案对比表并推荐重量最小的一套；强度不足自动建议换 60Si2Mn 等高强材料，失稳提示加导杆/导套。结果出正式计算书。

载荷与变形要求

弹簧在工作载荷下要被压下去多少

材料与端部约束

填好载荷与变形要求后点「出选型方案」
算完这个，通常还需要
轴强度刚度计算
弹簧常装在轴上/阀系里，轴径与受力配套校核
O型密封圈设计
同属弹性元件设计，压缩率与沟槽校核
螺丝锁付计算
弹簧垫圈、预紧力与锁付扭矩
材料力学参数
切变模量 G、弹性模量 E 参考
优先数系 R20
标准丝径系列的数学来源
梁挠度弯矩计算
弹性变形与刚度计算的另一类场景
常见问题 FAQ

压缩弹簧计算公式是什么？切应力、变形、刚度怎么算？

圆柱螺旋压缩弹簧三个核心公式：切应力 τ=K·8FD/(πd³)（F 工作载荷 N，D 弹簧中径、d 丝径 mm，K 曲度系数）；变形量 f=8FD³n/(Gd⁴)（n 有效圈数，G 切变模量，碳钢约 81000 MPa）；刚度 k=F/f=Gd⁴/(8D³n)，单位 N/mm。其中曲度系数 K=(4C−1)/(4C−4)+0.615/C（Wahl 公式），C=D/d 叫旋绕比。本页填丝径、中径、圈数和载荷，这三个数立即算出。

弹簧刚度 k 怎么算？为什么圈数越多刚度越小？

k=Gd⁴/(8D³n)。刚度与丝径的 4 次方成正比（丝径加粗一点，刚度涨很多），与中径的 3 次方成反比，与有效圈数 n 成反比——圈数越多，每一圈分摊的变形越大，整体越软。要把弹簧做硬：加粗丝径最有效，其次减小中径，减少圈数也会变硬（但变形行程跟着变小）。设计上先用刚度公式定圈数 n=Gd·f₂/(8F₂C³)。

旋绕比 C 取多少？曲度系数 K 是什么？

旋绕比 C=D/d 推荐 5~8：C 太小（<4）簧丝曲率大、内侧应力集中严重、卷绕困难；C 太大（>12）弹簧细长、容易失稳抖颤。曲度系数 K 修正簧丝曲率对切应力的影响，C=5 时 K≈1.31、C=6 时 ≈1.25、C=8 时 ≈1.18——C 越小 K 越大，这也是推荐 C 别太小的原因。一般设计取 C=6 左右起步，在 5~8 之间扫方案。

压缩弹簧选型/设计步骤是什么？

教材弹簧设计一般按这个顺序：① 定最大工作载荷 F₂ 和要求变形 f₂（行程）；② 选材料、按载荷类别定许用切应力 [τ]（静载 III 类 0.5σb、中等变载 II 类 0.4σb、频繁动载 I 类 0.3σb）；③ 假定旋绕比 C（5~8），按强度式 d≥√(8KFC/(π[τ])) 试丝径，在标准丝径系列上取大；④ 按刚度定有效圈数 n=Gd·f₂/(8F₂C³)，总圈数 n₁=n+2.5（两端磨平）；⑤ 算中径 D=Cd、自由高度 H₀、压并高度，校核稳定性 b=H₀/D（两端固定≤5.3、一端固定≤3.7、两端铰支≤2.6）；⑥ 方案不行就换丝径/换 C/换材料（60Si2Mn 许用应力高 30%+）。本页专业版把第③~⑥步自动扫成方案对比表。

弹簧压的时候为什么会弯曲失稳？怎么避免？

压缩弹簧本质是根螺旋压杆，自由高度 H₀ 与中径 D 之比 b=H₀/D 大到一定程度就会侧向弯曲失稳：两端固定 b>5.3、一端固定一端铰支 b>3.7、两端都不能转动约束（铰支）b>2.6 时危险。避免办法：加导杆（插在弹簧里面的光轴）或导套（套在外面的套筒），端部磨平并保证支承面平行；减小自由高度（增大丝径/中径、减少圈数）；长行程场景改用组合弹簧或碟簧。

弹簧设计相关工程知识

切应力公式、旋绕比 C、稳定性与弹簧材料

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