Calculadoras de molas

Calculadora de mola de compressão

Calcule constante elástica, carga máxima segura, deflexão e altura sólida da sua mola de compressão. Insira as dimensões e veja os resultados de engenharia na hora.

Unidades
mm
mm
mm
Resultado
Constante elástica25.881 lbf/in [4.53 N/mm]
Carga máxima segura30.381 lbf [135.14 N]
Deflexão máxima segura1.174 in [29.82 mm]
Altura sólida0.630 in [16.00 mm]
Índice da mola9.00
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Fórmula

k = G·d⁴ / (8·D³·Na)
F = k·x

Símbolos

kconstante elástica (N/mm)
Gmódulo de cisalhamento do material (MPa)
ddiâmetro do fio (mm)
Ddiâmetro médio da espira: DE − d (mm)
Nanúmero de espiras ativas
Fforça na deflexão x (N)
xdeflexão a partir do comprimento livre (mm)

Exemplo calculado

Dados
Diâmetro do fio0.079 in [2.00 mm]
Diâmetro externo0.787 in [20.00 mm]
Comprimento livre1.969 in [50.00 mm]
Total de espiras8
MaterialAço carbono (MW)
Resultado
Constante elástica25.881 lbf/in [4.53 N/mm]
Carga máxima segura30.381 lbf [135.14 N]
Deflexão máxima segura1.174 in [29.82 mm]

Calculado pelo mesmo motor da calculadora acima, com os valores iniciais do formulário.

Informe o diâmetro do fio, o diâmetro externo, o comprimento livre e o número de espiras. A calculadora aplica o fator de Wahl e valida automaticamente o índice da mola e a tensão de cisalhamento.

Os limites de carga usam a tensão admissível real de cada material do catálogo, então o resultado já indica se o projeto é fabricável.

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Ajuste rápido: mais ou menos força

Mais força
  • Fio mais grosso
  • Diâmetro externo menor
  • Menos espiras ativas
Menos força
  • Fio mais fino
  • Diâmetro externo maior
  • Mais espiras ativas

Como medir sua mola

  1. Meça o diâmetro do fio (d) com paquímetro ou micrômetro, longe das pontas.
  2. Meça o diâmetro externo (DE) sobre as espiras. O diâmetro médio é DE menos d.
  3. Meça o comprimento livre (L0) sem carga, da ponta a ponta.
  4. Conte o número total de espiras. Extremidades fechadas e esmerilhadas descontam espiras ativas.
  5. Identifique o tipo de extremidade: fechada e esmerilhada, fechada, dupla fechada ou aberta.

Módulos e densidade dos materiais

MaterialMódulo de cisalhamento GMódulo de elasticidade EDensidade
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

O que é a constante elástica de uma mola de compressão?

É a força necessária para comprimir a mola em uma unidade de comprimento, expressa em N/mm ou lbf/in. Uma mola de 10 N/mm exige 10 N para cada milímetro de compressão, de forma aproximadamente linear até as espiras encostarem.

Como deixar uma mola de compressão mais forte?

Aumente o diâmetro do fio (o efeito é elevado à quarta potência), reduza o diâmetro externo ou reduza o número de espiras ativas. Qualquer uma das três mudanças aumenta a constante elástica.

O que é altura sólida?

É o comprimento da mola quando todas as espiras se tocam. A mola não pode trabalhar além desse ponto, e projetos bem dimensionados mantêm folga entre a deflexão máxima de trabalho e a altura sólida.

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