彈簧K值計算器
計算壓縮彈簧的剛性係數K值、彈力與安全檢核
彈簧參數
0.1 ~ 10 mm
1 ~ 100 mm
1 ~ 50
5 ~ 500 mm
剪切模數 G: 81.5 GPa
壓縮量設定
壓縮彈力
8.74 N
計算結果
彈簧常數 K
1.747
N/mm
中徑 D
9.00 mm
彈簧指數 C
9.00
彈簧指數在最佳範圍
Wahl 係數 Kw
1.1621
剪切應力 τ
40.5 MPa
密圈高度
9.50 mm
最大可用壓縮量
32.40 mm
安全檢核
力-位移曲線
關於彈簧K值計算器
彈簧K值計算器是專為工程師設計的免費線上工具，可快速計算壓縮彈簧的剛性係數（彈簧常數）K值、指定壓縮量下的彈力，以及安全性檢核。
計算公式
彈簧常數公式：K = (G × d⁴) / (8 × D³ × Na)
其中 G 為材質剪切模數、d 為線徑、D 為中徑、Na 為有效圈數
Wahl 應力修正係數：Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0.615/C
其中 C = D/d 為彈簧指數
剪切應力公式：τ = (8 × F × D × Kw) / (π × d³)
材質選擇指南
- 琴鋼線 (Music Wire)：最高強度，適合高應力應用，常溫使用
- SUS304：耐腐蝕，適合食品、醫療設備
- SUS316：更佳耐腐蝕性，適合海洋環境
- 磷青銅：導電性佳，適合電子接點彈簧
- 鈹銅：高強度、導電性佳，適合精密儀器
彈簧指數 C 的重要性
彈簧指數 C = D/d 是彈簧設計的關鍵參數。建議範圍為 4~12：
- C < 4：線圈太緊密，製造困難，應力集中嚴重
- C = 6~10：最佳範圍，製造容易，性能穩定
- C > 12：線圈太鬆散，容易歪斜變形
如何使用
- 輸入線徑 d（彈簧線材的直徑）
- 輸入外徑 OD（彈簧的外部直徑）
- 輸入有效圈數 Na
- 輸入自由長度 L₀
- 選擇彈簧材質
- 調整壓縮量滑桿查看對應彈力
- 查看安全檢核結果
公式來源
本計算器公式參考自以下權威來源：
- Spring Manufacturers Institute (SMI) Handbook
- Tokai Spring Industries 技術資料
- Shigley's Mechanical Engineering Design
最後更新：2025年11月 | 公式經多方驗證，誤差 < 1%
