스프링 계산기

개요

스프링(Spring) 계산기는 압축 코일 스프링의 스프링 상수(k), 처짐, 응력, 좌굴 한계를 즉시 산출하는 도구입니다. 한국 정밀 기계·자동차 산업에서 스프링 사양 오류는 곧 진동 흡수 불량, 잔류 응력 누적, 영구 변형으로 이어지며, KS D 3580/SAE 표준 강선 재질과 권수·평균 직경에 따른 정밀한 설계가 필요합니다. 본 계산기는 ASTM A228 피아노선, SUS304WPB 등 한국에서 자주 사용하는 강선 재질의 전단 탄성 계수 데이터를 내장합니다.

작동 원리

스프링 상수 k = (G × d^4) / (8 × D³ × N) 공식을 사용합니다(G: 전단 탄성 계수, d: 강선 직경, D: 평균 코일 직경, N: 유효 권수). 사용자가 강선 종류, 강선 직경, 평균 코일 직경, 유효 권수, 자유 길이를 입력하면 계산기는 즉시 스프링 상수(N/mm), 정격 하중에서의 처짐, 최대 응력, 좌굴 한계 처짐을 산출합니다. 응력이 강선의 허용 응력(보통 인장강도의 45~50%)을 초과하는지 자동 검증되며, 좌굴 발생 가능성도 H/D 비율로 평가됩니다.

사용 시나리오

• Ø2mm 피아노선, 평균 코일 직경 Ø20, 유효 권수 10의 스프링 상수를 산출해 정격 하중 50N에서의 처짐을 검증하는 경우.
• 기존 스프링이 영구 변형되는 문제를 진단하기 위해 작동 응력이 강선 허용 응력을 초과하는지 평가할 때.
• 고 H/D 비율(자유 길이/평균 직경 > 4) 스프링의 좌굴 한계를 사전에 검증해 가이드 봉 사용 여부를 결정하는 경우.

자주 묻는 질문