شاید فنرهای فشاری ، معمول ترین نوع فنری باشند که درصنعت مهندسی به کار می روند ، به طوریکه 60%-50 تمام فنرهای تولید شده از این نوع هستند . مقدارذخیره انرژی بر واحد حجم و همچنین کارآیی این فنرها بیشتر بوده و فرایند تولید آنها نیز ساده تر و در نتیجه ارزانتر می باشد . همچنین امکان تولید این فنرها با تلرانس های نسبتاً بالا بر اساس بار و ابعاد وجود داشته و نشیمنگاه (محل استقرار) این فنرها به سادگی و با هزینه کم ساخته می شود . بنا به دلایل فوق ، اکثر کارهای تحقیقاتی ، بر روی فنرهای فشاری انجام گرفته و لذا ، اطلاعات و روابط جامع و مفیدی در مورد طراحی این فنرها وجود دارد . اگر این اطلاعات و داده ها به طرز صحیحی به کار گرفته شود ، آنگاه طراح می تواند مطمئن باشد که نتیجه طراحی دقیق بوده و فنرمی تواند از عهده وظیفه مربوطه در عمل برآید .

یک فنر فشاری در واقع توسعه یافته یک میله ساده است . به منظور استفاده کامل ازفضا ، خود میله به شکل یک مارپیچ در آمده تا بار را به صورت محوری تحمل کند . بنابراین ، هرجزء از فنرفشاری به صورت پیچشی تغییر شکل داده و تنش ها در آن از نوع تنش های برشی (یا پیچشی) می باشند .

فهرست علائم

هر یک از پارامترهایی که در این فصل در طراحی فنرهای پیچشی به کار رفته اند ، در جدول زیر آورده شده است . همچنین بسیاری از کمیت های ابعادی و دیگر عبارات در شکل نشان داده شده است .

اندیس فنر

اندیس فنر C عبارت از نسبت قطر متوسط حلقه D به قطر مفتول d می باشد ، یعنی :

اندیس فنر یک پارامتر مفید برای طراح است ؛ زیرا نشان می دهد که فنر با چه درجه ای از سفتی پیچیده شده است . یک اندیس با مقدار کم ، فنری با سفتی خیلی بالا را نشان می دهد که با مفتول یا میله نسبتاً بزرگ و یا قطر حلقه نسبتاً کوچک پیچیده شده است . چنین فنرهایی به طور قطع ، دارای سفتی (نرخ) محوری بسیار بالایی می باشند .

اصطلاحات و جزئیات یک فنر

یک اندیس با مقدار زیاد ، نشانگر یک فنر پیچیده شده به صورت باز است که در امتداد محورش بسیار انعطاف پذیرمی باشد (یعنی دارای سختی فنری پایین است) .

انواع انتهای فنر

اولین تصمیمی که یک طراح باید در طراحی یک فنر بگیرد ، انتخاب نوع انتهای آن می باشد . برای فنرهای فشاری سبک (حلقه شده به صورت سرد) ، به طورکلی چهار نوع اصلی انتها وجود دارد که درشکل (3-2) نشان داده شده است . دو نوع مرسوم انتهای فنر ، انواع A و B هستند که به ترتیب عبارتند از انتهای بسته و انتهای بسته و سنگ زده شده .

انتهای صاف (plain – نوع D) در تولید ، از بقیه انواع ارزانتر بوده و بیشترین کارایی را به لحاظ اشغال فضا دارد ؛ زیرا هیچ ماده غیرفعال یا " مرده ای " در حلقه های انتهایی آن وجود ندارد . با وجود این ، روی هم رفته هنگامی که هزینه ایجاد شکل خاص نشیمنگاه در دو انتهای فنر در نظرگرفته شود ، کم بودن قیمت فوق الذکر، دیگر امتیازی محسوب نمی شود . نشیمنگاه باید روی مارپیچی ماشینکاری شود ، به طوریکه با فنرهنگامی که به حداقل طول کاری اش فشرده می شود ، سازگار گردد . چنین نشیمنگاههایی دارای هزینه ای بالاتر از تولید خود فنر می باشند .

نوع انتهای بسته (نوع A) ، به دلیل بسته شدن تصاعدی گام آخرین حلقه انتهایی ، به طوریکه نوک حلقه انتهایی با حلقه قبلی تماس می یابد ، تمایل به پایداری بیشتری در نشیمنگاهش دارد .