圆形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧设计计算

　　在实际应用中，圆形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧的螺旋角一般较小(a<9°)，因而，将圆形截面的极惯性矩Ip=πd^4/32抗扭截面系数Zt=πd^4/16分别代入式(10-14b)和式(10-16)，得弹簧只受轴向载荷F时的变形f和切应力τ的计算公式为（10-17）（10-18）。

　　式中

　　n=弹簧的有效圈数;

　　D=弹簧的中径；

　　d=弹簧材料的直径；

　　G=弹簧材料的切变模量;

　　C=旋绕比，C=D/d;

　　K=曲度系数，或应力修正系数。

　　这是弹簧设计计算的两个基本公式。

　　在实际应用中，由于略去径向力Fb，对截面法向力Ft，的影响，曲度系数K常用下列公式计算或查图10-4。K稍大于Kp，计算受静载荷的弹簧可取K=1。

　　弹簧圆形材料截面上的切应力分布如图10-5 所示。用式（10-18)计算所得的切应力τ的弹簧圈内侧最大应力。

　　式（10-17)和式(10-18)为圆形截面材料的螺旋压缩弹簧的两个基本计算公式，根据这两个基本公式可以导出弹簧刚度F、有效圈数n和变形能U的计算公式，见表10-13。