인장 스프링의 구조와 응용 - 설계 계산기 포

인장 스프링의 구조와 응용 - 설계 계산기

인장스프링 소개 스프링 이미지 스프링 계산기 결론

인장스프링 소개

인장 스프링이란?
인장 스프링은 외부 힘에 의해 늘어날 때(신장할 때) 에너지를 저장하고, 되돌아가려는 복원력으로 작동하는 기계 부품입니다. 문부터 가전제품, 산업기계 등 다양한 곳에서 중요한 역할을 수행합니다.

스프링 내용

인장 스프링의 전문적 활용과 소재별 특성

1. 철강 스프링: 저렴하고 가공성이 뛰어납니다.
2. 스테인리스 스프링: 부식에 강합니다.
3. 합금강 스프링: 높은 강도를 가집니다.
4. 플라스틱∙복합재 스프링: 경량화에 유리합니다.

인장 스프링 설계 공식
- 훅의 법칙: $F=k\mathrm{\Delta }x$
- 스프링 상수(일반적인 원리): $k=\frac{G{d}^4}{8D^{3}N}$
- 최대 전단 응력: ${\tau }_{max}=\frac{8FD}{\pi d^3}$

※ 인장 스프링은 보통 ‘초기 장력(initial tension)’이 있어, 하중이 작을 경우에는 스프링이 늘어나지 않는 특성이 있습니다. 여기서는 기본 훅의 법칙 적용만 예시로 들었습니다.

스프링 이미지

인장 스프링 계산기

계산 모드를 선택한 후 재질 및 치수를 입력하면, 스프링 상수/하중/전단응력 등 다양한 값을 확인할 수 있습니다.
(본 예시는 일반 훅의 법칙 관점으로 단순화한 모델입니다.)

계산 모드 1) 인장량 → 하중 2) 하중 → 인장량 3) 자유길이/장착길이 → 초기장력 4) 최대 인장 → 안전계수 5) 진동수 계산 6) 에너지 저장량 7) 피로 수명 8) 사용자 정의 9) 선경 계산 10) 유효권수 계산 11) 소재 선정 추천 12) 최대 신장량 계산

재질 선택 직접입력 일반 탄소강 (G=79,300 MPa) 스테인리스 (G=71,700 MPa) 합금강 (G=80,000 MPa) 기타

전단탄성계수 G

평균지름 D (mm) 선경 d (mm)

활성코일수 N

인장량 (Δx)

하중 (F)

자유길이 (mm) 장착길이 (mm)

최대 인장량 (mm)

질량/등가 부하 (kg)

인장량 (mm)

작동 응력 (N/mm²)

기타 입력

원하는 스프링 상수 k (N/mm)

원하는 스프링 상수 k (N/mm)

원하는 스프링 상수 k (N/mm)

자유길이 (mm)

결론

정리 및 마무리
인장 스프링은 초기 장력을 어떻게 설정하느냐에 따라 설계 성능이 크게 달라집니다. 본 계산기를 통해 인장 스프링의 다양한 동작 특성을 파악하고, 활용 시 고려해야 할 사항들을 점검해보세요.

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