스프링 상수·처짐 계산기 사용법
압축 코일스프링을 설계하거나 기존 스프링의 성능을 확인할 때는 소선 지름, 코일 평균지름, 유효 감김수 같은 치수 정보로 스프링 상수와 하중에 따른 처짐량을 계산할 수 있습니다. 이 계산기는 이 세 가지 치수와 실제 가해지는 하중을 입력하면 스프링 상수와 처짐량을 함께 계산합니다.
계산 공식은 스프링 상수 = 전단탄성계수 × 소선 지름⁴ ÷ (8 × 코일 평균지름³ × 유효 감김수)이며, 처짐량은 하중을 스프링 상수로 나눈 값입니다. 이는 원통형 압축 코일스프링 설계에서 가장 널리 쓰이는 전단탄성계수 기반 공식입니다. 이 계산기는 일반적인 스프링강의 전단탄성계수(약 8,000kgf/㎟)를 기준으로 계산합니다.
유효 감김수는 스프링 양 끝단이 밀착·연삭 가공되는 형태를 고려한 값으로, 전체 감김수와 다를 수 있습니다. 실제 설계에서는 재질(스프링강·스테인리스강 등)에 따라 전단탄성계수가 달라지고, 반복 하중에 따른 피로 수명도 함께 검토해야 하므로, 중요한 부품에 사용할 스프링은 재질별 물성치를 반영해 기계설계 전문가와 함께 최종 사양을 확정하는 것을 권장합니다.
자주 묻는 질문
유효 감김수는 전체 감김수와 다른가요?
네, 다릅니다. 압축 스프링은 양쪽 끝단이 밀착·연삭 가공되는 경우가 많아 실제 탄성 변형에 기여하는 유효 감김수는 전체 감김수보다 보통 1.5~2권 정도 적습니다.
전단탄성계수 값은 왜 고정되어 있나요?
이 계산기는 일반적인 스프링강 기준값(약 8,000kgf/㎟)을 사용합니다. 스테인리스강이나 특수 합금을 사용하는 경우 재질별 전단탄성계수가 달라지므로 정확한 설계에는 재질별 물성치 확인이 필요합니다.