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A differenza dello sforzo di taglio delle molle di trazione/compressione, le spire delle molle a torsione sono soggette a sforzo di flessione durante il funzionamento, e il punto di concentrazione dello sforzo si trova sul lato interno della spira. Il calcolo richiede una considerazione aggiuntiva del fattore di correzione per la curvatura e dello sforzo ammissibile a flessione del materiale, con formule più complesse. In scenari ad alto momento torcente, lo sforzo sul lato interno è molto probabile che superi il limite, costituendo un’area ad alta incidenza di frattura da fatica.
Teoricamente, l'angolo di torsione è proporzionale alla coppia. Tuttavia, nella torsione effettiva a grande angolo, il diametro della spira della molla si riduce e il numero di spire efficaci varia, causando una deviazione della coppia rispetto al valore teorico. Per applicazioni ad alta precisione, come strumenti di precisione e valvole di regolazione, è necessaria una correzione iterativa ripetuta del diametro del filo e dei parametri della spira, con conseguenti costi elevati di messa a punto.
Le molle a torsione sono suddivise in tipo sinistrorso e destroso. La direzione di torsione di funzionamento deve essere coerente con il senso di avvolgimento dell’elica della molla (quando la direzione di torsione coincide con il senso di avvolgimento dell’elica, la molla si avvolge strettamente intorno al mandrino e la coppia rimane stabile). Una progettazione errata del senso di avvolgimento dell’elica provoca direttamente un aumento del diametro della spira, una brusca diminuzione della coppia e persino il distacco del braccio di torsione con conseguente guasto.
La radice che collega il braccio di torsione alla molla è la seconda principale zona di concentrazione degli sforzi, soggetta a frattura sotto torsione ripetuta a lungo termine. È necessario ottimizzare il raccordo arrotondato, la lunghezza del braccio di torsione e l’angolo di supporto per bilanciare l’efficienza della trasmissione della forza e la durata a fatica. Il costo di simulazione e verifica degli sforzi per bracci di torsione di forma speciale è più elevato.
La maggior parte degli scenari applicativi presenta uno spazio di installazione limitato. È necessario soddisfare contemporaneamente i requisiti di coppia, angolo di torsione e durata utile entro i limiti imposti dal diametro interno, dal diametro esterno e dalla lunghezza assiale. Ciò richiede spesso più iterazioni dei parametri come diametro del filo, numero di spire e diametro della molla per bilanciare prestazioni e dimensioni di installazione.