EN
W przeciwieństwie do naprężeń ścinających występujących w sprężynach rozciąganych/ściskanych, zwoje sprężyn skrętnych podczas pracy są narażone na naprężenia zginające, a punkt koncentracji naprężeń znajduje się po wewnętrznej stronie zwoju. Obliczenia wymagają dodatkowego uwzględnienia współczynnika korekcji krzywizny oraz dopuszczalnego naprężenia zginającego materiału, co wiąże się ze stosowaniem bardziej złożonych wzorów. W przypadku wysokich momentów skręcających naprężenie po wewnętrznej stronie zwoju bardzo często przekracza dopuszczalne granice, co stanowi obszar o wysokim ryzyku pęknięcia zmęczeniowego.
Teoretycznie kąt skręcenia jest proporcjonalny do momentu skręcającego. Jednak w przypadku rzeczywistego skręcania o dużym kącie średnica cewki sprężyny ulega zmniejszeniu, a liczba czynnych zwojów się zmienia, co powoduje odchylenie momentu skręcającego od wartości teoretycznej. W zastosowaniach wymagających wysokiej precyzji, takich jak precyzyjne przyrządy pomiarowe i zawory regulacyjne, konieczna jest wielokrotna iteracyjna korekta średnicy drutu oraz parametrów cewki, co wiąże się z wysokimi kosztami uruchamiania.
Sprężyny skrętne dzieli się na lewoskrętne i prawoskrętne. Kierunek działania momentu skręcającego musi być zgodny z kierunkiem skrętu sprężyny (gdy kierunek skręcania jest zgodny z kierunkiem skrętu sprężyny, ta obejmuje wałek i moment skręcający pozostaje stabilny). Nieprawidłowy dobór kierunku skrętu sprężyny powoduje bezpośrednie zwiększenie średnicy cewki, gwałtowny spadek momentu skręcającego, a nawet odpadnięcie ramki skrętnej i awarię sprężyny.
Obszar głównego skupienia naprężeń, stanowiący połączenie ramienia skrętnego z cewką, jest drugim takim obszarem i jest podatny na pęknięcie w wyniku długotrwałego, powtarzającego się skręcania. Konieczne jest zoptymalizowanie zaokrąglenia przejściowego, długości ramienia skrętnego oraz kąta podparcia, aby osiągnąć równowagę między wydajnością przekazywania siły a trwałością zmęczeniową. Koszt symulacji i weryfikacji naprężeń dla ramion skrętnych o niestandardowym kształcie jest wyższy.
W większości scenariuszy zastosowania przestrzeń montażowa jest ograniczona. W ramach ograniczonego średnicy wewnętrznej, średnicy zewnętrznej oraz długości osiowej konieczne jest jednoczesne spełnienie wymagań dotyczących momentu obrotowego, kąta skręcenia oraz czasu eksploatacji. Często wymagane są wielokrotne iteracje parametrów, takich jak średnica drutu, liczba zwojów oraz średnica cewki, w celu osiągnięcia równowagi między parametrami technicznymi a wymiarami montażowymi.