Calculadoras de molas

Calculadora de mola de torção

Calcule a constante angular (N·mm/°), o torque máximo seguro e o ângulo máximo de molas de torção com pernas.

Unidades
mm
mm
mm
°
Resultado
Constante angular0.0514 lbf·in/° [5.813 N·mm/°]
Torque máximo seguro9.56 lbf·in [1080 N·mm]
Ângulo máximo seguro186°
Índice da mola9.00
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Fórmula

M₃₆₀ = E·d⁴ / (10.8·D·Na)
k = M₃₆₀ / 360

M₃₆₀ é o torque para uma volta completa. Dividido por 360 vira a constante angular por grau, a forma que a calculadora exibe.

Símbolos

kconstante angular (N·mm/°)
Emódulo de elasticidade do material (MPa)
ddiâmetro do fio (mm)
Ddiâmetro médio da espira: DE − d (mm)
Nanúmero de espiras ativas
M₃₆₀torque por volta completa (N·mm)

Exemplo calculado

Dados
Diâmetro do fio0.079 in [2.00 mm]
Diâmetro externo0.787 in [20.00 mm]
Comprimento da perna1.181 in [30.00 mm]
Total de espiras8
MaterialAço carbono (MW)
Resultado
Constante angular0.0514 lbf·in/° [5.813 N·mm/°]
Torque máximo seguro9.56 lbf·in [1080 N·mm]
Ângulo máximo seguro186°

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

Molas de torção armazenam energia por rotação. A constante angular depende do módulo de elasticidade do material e da geometria das espiras.

Defina o comprimento e o ângulo das pernas e veja o torque disponível.

Carregue a mola sempre no sentido que fecha o enrolamento: isso comprime as espiras no mandril e permite tensões admissíveis maiores.

Como medir sua mola

  1. Meça o diâmetro do fio (d) no corpo da mola.
  2. Meça o diâmetro externo (DE) sobre as espiras.
  3. Conte o número de espiras do corpo.
  4. Meça o comprimento das pernas, do corpo até a ponta.
  5. Meça o ângulo entre as pernas na posição livre e observe o sentido de enrolamento (horário ou anti-horário). Molas de torção devem trabalhar no sentido que fecha a espira.

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

Em que unidade se mede a constante de mola de torção?

Torque por ângulo: N·mm por grau no métrico ou lbf·in por grau no imperial. Catálogos também citam o torque por volta completa (360°).

O sentido de rotação importa?

Sim. A mola deve ser carregada no sentido do enrolamento, fechando a espira. Carregar no sentido contrário abre as espiras e reduz drasticamente a carga admissível.

O que muda a constante de uma mola de torção?

O diâmetro do fio (quarta potência), o diâmetro médio, o número de espiras e o módulo de elasticidade do material. Mais espiras ou diâmetro maior deixam a mola mais macia.

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