EN
Spre deosebire de tensiunea de forfecare la arcurile de întindere/comprimare, spirele arcului de torsiune suferă tensiuni de încovoiere în timpul funcționării, iar punctul de concentrare a tensiunii se află pe partea interioară a spirei. Calculul necesită o luare în considerare suplimentară a factorului de corecție pentru curbura și a tensiunii admisibile la încovoiere a materialului, implicând formule mai complexe. În scenariile cu cuplu ridicat, tensiunea din partea interioară este foarte probabil să depășească limita, constituind o zonă frecventă de fisurare prin oboseală.
Teoretic, unghiul de torsiune este proporțional cu momentul de torsiune. Totuși, în cazul torsiunii cu unghi mare, diametrul spirelor arcului se micșorează și numărul de spire efective se modifică, determinând o abatere a momentului de torsiune față de valoarea teoretică. Pentru scenarii de înaltă precizie, cum ar fi instrumentele de precizie și supapele de reglare, este necesară o corecție iterativă repetată a diametrului sârmei și a parametrilor spirelor, ceea ce conduce la costuri ridicate de depanare.
Arcurile de torsiune sunt împărțite în tipuri cu elice stângă și dreaptă. Direcția de torsiune de funcționare trebuie să fie identică cu sensul elicei arcului (când direcția de torsiune corespunde sensului elicei, arcul se înfășoară strâns pe mandrină și momentul de torsiune rămâne stabil). O proiectare incorectă a sensului elicei va duce direct la mărirea diametrului spirelor, scăderea bruscă a momentului de torsiune și chiar la desprinderea brațului de torsiune, determinând defectarea acestuia.
Rădăcina care conectează brațul de torsiune cu spirala este a doua zonă majoră de concentrare a tensiunilor, fiind predispusă la fisurare în urma torsiunii repetate pe termen lung. Este necesară optimizarea racordului de trecere, a lungimii brațului de torsiune și a unghiului de susținere pentru a echilibra eficiența transmisiei forței și durata de viață la oboseală. Costul simulărilor și verificărilor de tensiune pentru brațele de torsiune de formă specială este mai ridicat.
Majoritatea scenariilor de utilizare au spațiu limitat de instalare. Este necesar să se îndeplinească simultan cerințele privind cuplul, unghiul de torsiune și durata de funcționare, în limitele diametrului interior, diametrului exterior și a lungimii axiale disponibile. Acest lucru necesită adesea mai multe iterații ale parametrilor diametrului sârmei, numărului de spire și diametrului spirei pentru a echilibra performanța și dimensiunile de instalare.