EN
Khác với ứng suất cắt của lò xo kéo/nén, các vòng lò xo xoắn chịu ứng suất uốn trong quá trình hoạt động, và điểm tập trung ứng suất nằm ở mặt trong của vòng lò xo. Việc tính toán đòi hỏi phải xem xét thêm hệ số hiệu chỉnh độ cong và ứng suất uốn cho phép của vật liệu, do đó công thức trở nên phức tạp hơn. Trong các tình huống mô-men xoắn cao, ứng suất tại mặt trong rất dễ vượt quá giới hạn, đây là khu vực có nguy cơ cao xảy ra gãy mỏi.
Về mặt lý thuyết, góc xoắn tỷ lệ thuận với mô-men xoắn. Tuy nhiên, trong thực tế khi xoắn ở góc lớn, đường kính lò xo xoắn sẽ co lại và số vòng làm việc hiệu quả sẽ thay đổi, dẫn đến mô-men xoắn lệch khỏi giá trị lý thuyết. Đối với các tình huống yêu cầu độ chính xác cao như thiết bị đo lường chính xác và van điều tiết, cần phải hiệu chỉnh lặp đi lặp lại đường kính dây và các thông số vòng xoắn, dẫn đến chi phí hiệu chỉnh cao.
Lò xo xoắn được chia thành hai loại: xoắn trái và xoắn phải. Chiều xoắn làm việc bắt buộc phải phù hợp với chiều xoắn của lò xo (khi chiều xoắn làm việc trùng với chiều xoắn của lò xo, lò xo sẽ ôm chặt trục và mô-men xoắn ổn định). Thiết kế sai chiều xoắn sẽ trực tiếp khiến đường kính vòng lò xo giãn ra, mô-men xoắn giảm mạnh và thậm chí gây tuột hoặc gãy tay xoắn, dẫn đến hỏng hóc.
Vùng tập trung ứng suất thứ hai là phần nối giữa tay đòn xoắn và lò xo, nơi dễ bị gãy do xoắn lặp đi lặp lại trong thời gian dài. Cần tối ưu hóa bán kính góc lượn chuyển tiếp, chiều dài tay đòn xoắn và góc đỡ nhằm cân bằng hiệu quả truyền lực và tuổi thọ mỏi. Chi phí mô phỏng và kiểm chứng ứng suất đối với các tay đòn xoắn có hình dạng đặc biệt cao hơn.
Hầu hết các tình huống ứng dụng đều có không gian lắp đặt hạn chế. Do đó, cần đồng thời đáp ứng các yêu cầu về mô-men xoắn, góc xoắn và tuổi thọ sử dụng trong giới hạn về đường kính trong, đường kính ngoài và chiều dài theo phương trục. Việc này thường đòi hỏi nhiều lần lặp lại để điều chỉnh các thông số như đường kính dây, số vòng lò xo và đường kính lò xo nhằm cân bằng giữa hiệu năng và kích thước lắp đặt.