Calculadora de constante de mola (rate)
Descubra a constante elástica (N/mm e lbf/in) de uma mola helicoidal a partir do diâmetro do fio, diâmetro médio e número de espiras ativas.
Fórmula
Símbolos
Exemplo calculado
Calculado pelo mesmo motor da calculadora acima, com os valores iniciais do formulário.
A constante de mola k = G·d⁴ / (8·D³·Na) depende fortemente do diâmetro do fio (elevado à quarta potência). Ajuste os parâmetros e veja o efeito em tempo real.
Os cálculos usam o módulo de cisalhamento real de cada material do nosso catálogo, listado na tabela abaixo.
Para molas de tração a mesma fórmula vale para o corpo, somando a tensão inicial. Para molas de torção a constante é angular e usa o módulo de elasticidade.
Ajuste rápido: mais ou menos força
- Fio mais grosso
- Diâmetro externo menor
- Menos espiras ativas
- Fio mais fino
- Diâmetro externo maior
- Mais espiras ativas
Como medir sua mola
- Meça o diâmetro do fio (d) com paquímetro ou micrômetro, longe das pontas.
- Meça o diâmetro externo (DE) sobre as espiras. O diâmetro médio é DE menos d.
- Meça o comprimento livre (L0) sem carga, da ponta a ponta.
- Conte o número total de espiras. Extremidades fechadas e esmerilhadas descontam espiras ativas.
- Identifique o tipo de extremidade: fechada e esmerilhada, fechada, dupla fechada ou aberta.
Módulos e densidade dos materiais
| Material | Módulo de cisalhamento G | Módulo de elasticidade E | Densidade |
|---|---|---|---|
| Aço carbono (MW) | 11.5 × 10⁶ psi (79.3 GPa) | 29.5 × 10⁶ psi (203.4 GPa) | 7.85 g/cm³ |
| Inox 302 (SS302) | 10.0 × 10⁶ psi (69.0 GPa) | 28.0 × 10⁶ psi (193.0 GPa) | 7.90 g/cm³ |
| Inox 17-7 PH (SS177) | 11.0 × 10⁶ psi (75.8 GPa) | 29.4 × 10⁶ psi (203.0 GPa) | 7.81 g/cm³ |
| Inox 316 (SS316) | 10.0 × 10⁶ psi (69.0 GPa) | 28.0 × 10⁶ psi (193.0 GPa) | 7.98 g/cm³ |
| Temperado em óleo (OT) | 11.2 × 10⁶ psi (77.2 GPa) | 29.5 × 10⁶ psi (203.4 GPa) | 7.85 g/cm³ |
| Cromo-silício (CS) | 11.2 × 10⁶ psi (77.2 GPa) | 29.5 × 10⁶ psi (203.4 GPa) | 7.85 g/cm³ |
| Trefilado duro (HD) | 11.5 × 10⁶ psi (79.3 GPa) | 29.5 × 10⁶ psi (203.4 GPa) | 7.85 g/cm³ |
| Bronze fosforoso (PB) | 6.0 × 10⁶ psi (41.4 GPa) | 14.9 × 10⁶ psi (103.0 GPa) | 8.86 g/cm³ |
| Cobre-berílio (BC) | 7.0 × 10⁶ psi (48.3 GPa) | 18.6 × 10⁶ psi (128.0 GPa) | 8.25 g/cm³ |
| Cromo-vanádio (CV) | 11.2 × 10⁶ psi (77.2 GPa) | 29.5 × 10⁶ psi (203.4 GPa) | 7.85 g/cm³ |
Perguntas frequentes
Quais são as unidades da constante de mola?
N/mm no sistema métrico e lbf/in no sistema imperial. A conversão é 1 N/mm = 5,710 lbf/in. Em física costuma aparecer N/m: 1 N/mm = 1000 N/m.
A constante muda com a carga?
Em molas helicoidais convencionais não: a relação força x deflexão é linear até as espiras encostarem. Molas cônicas e molas de passo variável são progressivas, com constante que sobe conforme espiras assentam.
Qual parâmetro mais afeta a constante?
O diâmetro do fio, porque entra na fórmula elevado à quarta potência. Dobrar o fio multiplica a constante por 16. O diâmetro médio entra ao cubo no denominador, então molas maiores são mais macias.
Projete a mola e receba o orçamento na hora
Abra o projetista 3D, ajuste as dimensões e veja preço por faixa de quantidade com desenho técnico e análise de tensões.
Abrir no projetista