拉簧計算器

考慮到固定掛鉤形狀和設計對彈簧工作壽命減少和無法做到完美的噴丸效果。不推薦使用拉伸彈簧于疲勞負載彈簧上。如果必須使用拉伸彈簧于疲勞負載，建議避免使用固定掛鉤而選擇其他的彈簧固定方式。

彈簧設計 
拉伸彈簧用于兩種基本設計：

1. 預壓彈簧
   冷成型拉伸彈簧適合預應力加工，因此工作線圈封閉。預壓彈簧可以增加彈簧的負載容量。對于指定長度彈簧變形，必須使用無預壓的更高負載。預壓產生于彈簧線圈的卷繞過程中。尺寸大小依據使用的材料，彈簧指數和卷繞方式。
2. 無內部預壓彈簧 
   由于技術原因如果沒有必要，可以使用松的線圈彈簧，沒有預壓 ，工作線圈之間有間隙。自由狀態下的線圈間距通常為 0.2*D < p < 0.4*D。

彈簧計算基本關系式

含義：
c = 彈簧指數(c=D/d; c=D/b) [-]
b = 線寬[mm, in]
d = 線徑[mm, in]
D = 彈簧中心直徑[mm, in] 
F = 彈簧負載[N, lb]
F₀ =內應力[N, lb]
G = 剪切彈性模量[MPa, psi]
h = 線高[mm, in]
k = 彈簧系數[N/mm, lb/in]
K_s = 曲線糾正因數[-]
L₀ = 彈簧自由長度[mm, in]
L_H = 彈簧掛鉤高度[mm, in]
L_K =有效截面長度[mm, in]
n = 工作線圈數[-]
p = 線圈間距[mm, in]
s = 彈簧變形量[mm, in]
Ψ= 形狀系數 [-] (e.g. DIN 2090) 
t = 彈簧材料拉伸應力 [MPa, psi]
t₀ = 內應力 [MPa, psi]

 

曲線修正因數
線圈彎曲導致額外的彎曲應力。因此計算使用修正系數來修正拉伸。圓線圈彈簧，修正系數通過所給彈簧卷繞比率來定義，比率通過幾個經驗公式計算  。計算使用下面的關系式：
ks=1+0.5/c
方形截面線圈彈簧，修正系數由來自適當的列線圖中所給彈簧指數和b/h比率來定，計算中的修正系數已經包含于形狀系數Ψ
彈簧內應力
內應力出現在彈簧線圈的卷繞過程中，它的數量依據彈簧的材料，彈簧指數以及卷繞方式。通常數值在一下范圍內
 
τ0=(0.4/0.8).Rm/C

技術上較高的數值很難獲得，較低的數值很難被準確的測量。為了定義拉絲機床加工彈簧內應力，DIN 2089標準定義以下公式：

τ0≈（0.135-0.00625.C）.Rm
 
 
內拉伸應力計算公式：

F0=π.τ0.d3/8.ks.D

推薦彈簧尺寸

彈簧收尾設計

拉伸彈簧用于許多不同設計。最常用的收尾設計可以在下圖中找到。彈簧的收尾設計依據彈簧的固定方式，尺寸以及負載總量。

彈簧收尾設計

A =半圈
B = 整圈
C = 側面整圈

D =雙扭曲整圈
E = 側面雙扭曲整圈
F = 內部整圈

G =. 提高的掛勾
H = 側面提高的掛勾
L = 錐形旋轉小圈收尾

I = 小圈
J = 側面小圈
K = 傾斜的整圈

M = 錐形旋轉螺栓收尾
N = 螺絲狀收尾
O = 螺絲狀束縛收尾
 

  拉伸彈簧通常使用幾種不同高度和特性的掛鉤來固定（A..J）。從技術角度講，固定掛鉤是最好的解決方案，但是，這也帶來彈簧負載的一些確定問題。彈簧負載帶給掛鉤集中的負載應力，該負載應力可能明顯地高于彈簧線圈所計算的應力。針對在掛鉤中產生的彎曲應力，小圈（類別 I, J）或雙圈（類別 D, E）是最佳方案。針對由線變成線圈所產生的集中的扭轉應力，側邊整圈（類別 C,E,I）是最佳方案。對于掛鉤的獨立設計，以下掛鉤高度值指定如下：

熱成型彈簧，方形線圈彈簧以及循環負載彈簧通常無彈簧卡鉤使用(M..O. design)。無固定掛鉤彈簧使用邊緣線圈固定，彈簧功能變形中線圈間距不會變化。