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A diferencia de la tensión cortante de los resortes de tracción/compresión, las espiras de los resortes de torsión soportan tensión de flexión durante su funcionamiento, y el punto de concentración de tensión se ubica en el lado interior de la espira. El cálculo requiere considerar además un factor de corrección por curvatura y la tensión admisible a flexión del material, lo que implica fórmulas más complejas. En escenarios de alto par, es muy probable que la tensión en el lado interior supere el límite, constituyendo una zona de alta incidencia de fractura por fatiga.
Teóricamente, el ángulo de torsión es proporcional al par. Sin embargo, en la torsión real con ángulos grandes, el diámetro de la espira del resorte se reduce y el número de espiras efectivas cambia, lo que provoca que el par se desvíe del valor teórico. En escenarios de alta precisión, como instrumentos de precisión y válvulas reguladoras, se requiere una corrección iterativa repetida del diámetro del alambre y de los parámetros de la espira, lo que implica altos costos de depuración.
Los resortes de torsión se dividen en tipos izquierdos y derechos. La dirección de torsión de funcionamiento debe ser coherente con el sentido de la hélice del resorte (cuando la dirección de torsión coincide con el sentido de la hélice, el resorte se ajusta al mandril y el par es estable). Un diseño incorrecto del sentido de la hélice provocará directamente una expansión del diámetro de la espira, una caída brusca del par e incluso la desconexión del brazo de torsión y su fallo.
La unión entre el brazo de torsión y la bobina constituye la segunda zona principal de concentración de tensiones, lo que la hace propensa a fracturarse bajo torsión repetida a largo plazo. Es necesario optimizar el radio de empalme, la longitud del brazo de torsión y el ángulo de soporte para equilibrar la eficiencia de transmisión de fuerza y la vida útil por fatiga. El costo de simulación y verificación de tensiones en brazos de torsión de forma especial es mayor.
La mayoría de los escenarios de aplicación cuentan con espacio limitado para la instalación. Es necesario cumplir simultáneamente con los requisitos de par, ángulo de torsión y vida útil dentro de un diámetro interno, diámetro externo y longitud axial limitados. Esto suele requerir múltiples iteraciones de los parámetros de diámetro del alambre, número de espiras y diámetro de la bobina para lograr un equilibrio entre el rendimiento y las dimensiones de instalación.