Answer
A taxa de mola linear clássica ($k$) de um multivoltas Crest-to-Crest mola ondulada é dada pela equação de Timoshenko mola ondulada modificada:
$$k = \frac{E \cdot b \cdot t^3 \cdot N_w^4}{P_m^3 \cdot N} \vezes K_g$$
Onde:
- $E$ é o Módulo de Elasticidade de Young ($N/mm^2$)
- $b$ é a espessura radial da parede ($mm$)
- $t$ é a espessura do material ($mm$)
- $N_w$ é o número de ondas ativas por turno
- $P_m$ é o diâmetro médio da mola ($mm$), calculado como $(D_{out} + D_{in}) / 2$
- $N$ é o número de turnos ativos
- $K_g$ é um fator de correção baseado na expansão do diâmetro durante a deflexão
Limitações da equação linear:
1. Fricção e Histerese: O contato entre as cristas das ondas durante a deflexão axial gera atrito, resultando em histerese e um aumento na taxa efetiva da mola durante o carregamento versus descarregamento.
2. Limites de deflexão: A fórmula é estritamente linear apenas até aproximadamente 80% da sua deflexão total disponível. Acima de 80%, as ondas começam a atingir o fundo ou formar contato linear, aumentando exponencialmente a rigidez da mola.
3. Extremidades do calço: Se as extremidades dos calços (extremidades planas) forem especificadas para distribuir a carga uniformemente, sua contribuição deverá ser considerada, pois aumentam a rigidez estrutural e diminuem o total de voltas ativas efetivas.
