Пружины сжатия — инженерный справочник
Инструменты
Мастера подбора, калькуляторы и переход в каталог раздела.
Стандарты и нормативные документы
Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения. Обозначение параметров, методика определения размеров
Действующий российский стандарт: обозначения параметров и методика расчёта размеров.
Cylindrical helical springs made from round wire and bar — Calculation and design — Part 1: Compression springs
Европейский стандарт расчёта и проектирования пружин сжатия из круглой проволоки/прутка.
Пружинная проволока из нелегированной и легированной стали, холоднотянутая
Материал (проволока) для холодной навивки пружин.
Цилиндрические винтовые пружины сжатия холодной навивки — требования к качеству
Допуски и требования к качеству изготовления.
Материалы и модуль сдвига G
| Материал | G, Н/мм² | Применение |
|---|---|---|
| Пружинная сталь (music wire / oil-tempered, EN 10270-1) | 81 000 | Базовый материал по умолчанию |
| Хромокремнистая сталь (Cr-Si, ASTM A401) | 79 300 | Высокие нагрузки, повышенная температура |
| Нержавеющая сталь (AISI 302/304/316, ASTM A313) | 69 000 | Коррозионностойкое исполнение |
| Инконель (600/625) | 76 000 | Высокая температура, агрессивные среды |
| Фосфористая бронза (CuSn) | 42 000 | Электропроводность, немагнитность |
| Латунь (CuZn) | 40 000 | Электропроводность, декоративное исполнение |
| Бериллиевая бронза | 48 000 | Электропроводность + повышенная упругость |
Формулы расчёта
Средний диаметр витка
Dm = D − d
D — наружный диаметр, d — диаметр проволоки
Индекс пружины
C = Dm / d
Рекомендуемый диапазон 4–12 для навивки без дефектов
Коэффициент Валя (Wahl)
kw ≈ (4C − 1)/(4C − 4) + 0.615/C
Поправка на кривизну витка при расчёте напряжения
Жёсткость пружины
c = G·d⁴ / (8·n·Dm³)
G — модуль сдвига материала, n — число рабочих витков
Касательное напряжение
τ = (8·F·Dm) / (π·d³) · kw
F — рабочая сила, Н
Длина при полном сжатии витков
Ls ≈ (n + 2)·d
Приближение для поджатых и шлифованных торцов
Проверка устойчивости
L₀ / D > 4 → риск потери устойчивости
При превышении нужна направляющая втулка или стержень
Гайд по подбору
- Определите рабочую силу F и ход s (или две пары «сила–деформация» для расчёта жёсткости).
- Выберите материал по условиям эксплуатации: сталь — стандартные нагрузки, хромокремнистая — высокие нагрузки/температура, нержавеющая — коррозия, бронза/латунь — электропроводность.
- Отфильтруйте каталог по жёсткости (Н/мм) и максимальной нагрузке (Н) — это готовые фильтры в разделе «Пружины».
- На карточке товара проверьте расчёт F–s, коэффициент Валя и предупреждения об устойчивости/усталостной прочности перед заказом.
Материал носит инженерно-справочный характер и основан на упрощённых зависимостях DIN EN 13906-1. Итоговый расчёт для ответственных узлов и сертификация — по данным производителя и актуальной редакции стандарта.