Расчет пружинного двигателя производится, исходя из габаритов проектируемого механизма (калибра, высоты), необходимых энергетических требований, обеспечивающих его нормальную работу. Для расчета пружинного двигателя обычно задаются внутренним радиусом барабана 1?бар, Шириной пружины Ь, материалом для пружины (с соответствующим модулем упругости Е) и полезным (рабочим) числом оборотов барабана.
Расчет крутящего момента. Крутящий момент пружины должен обеспечивать максимальную продолжительность хода часового механизма.
При расчете величины крутящего момента пружинного двигателя необходимо учитывать коэффициент полезного действия, зависящий от способа крепления пружины в барабане.
Крутящий момент рассчитывают по формуле М = = 
, где М — крутящий момент, гс-см; г| —
коэффициент полезного действия; Е — модуль упругости материала, кгс1мм2; b — ширина пружины, мм; h — толщина пружины, мм; L — длина пружины, мм; п — расчетное число . витков пружины.
Таким образом, величина крутящего момента зависит от свойств материала и размеров пружины. Свойства материала характеризует модуль упругости.
Величина крутящего момента увеличивается при увеличении толщины пружины. Если толщину пружины увеличить в два раза, то момент ее увеличивается в 8 раз. Кроме того, крутящий момент пружины увеличивается с увеличением модуля упругости, ширины пружины и числа витков или оборотов барабана и уменьшается с увеличением длины пружины.
Расчет параметров. Параметрами пружины являются ее толщина, длина, число витков в свободном и заведенном состоянии.
В свободном состоянии пружина имеет 2-6 витков. Число витков увеличивается до 10-12, когда ее вставляют в барабан. В заведенном состоянии пружина имеет 18- 20 витков: 
— число оборотов барабана, 
— число витков пружины в заведенном состоянии, 
— число витков в спущенном состоянии.
Размеры пружины должны обеспечивать не только необходимую величину крутящего момента, но и определенную продолжительность хода часов.
Для получения оптимального числа оборотов барабана необходимо, чтобы внутренний радиус спущенной пружины 
был равен внешнему радиусу заведенной пружины 
(рис. 91).
Если радиус спущенной пружины 
будет больше радиуса заведенной пружины 
то пружина будет коротка и число витков пружины в спущенном состоянии будет недостаточным. Если же радиус спущенной пружины меньше радиуса заведенной, то пружина будет длинна, т. е. число витков пружины в заведенном состоянии будет больше необходимого,- пружина не сможет полностью распуститься.
Пружина в заведенном и спущенном состоянии должна занимать одну и ту же площадь в барабане, т. е. я 
— — 
где 
— внутренний радиус барабана; Rcn — внутренний радиус спущенной пружины;
— внешний радиус заведенной пружины; г — радиус вала барабана. 
Рис. 91. Положение пружины в барабане:
а — в спущенном состоянии, б — в заведенном состоянии: 1 — барабан, 2 — пружина, 3 — вал барабана
Чтобы определить число витков, пользуются соотношениями: 
где h — толщина пружины; 
-число витков пружины в спущенном состоянии; 
— число витков пружины в заведенном состоянии; 
^ — полезное число оборотов барабана. Из приведенных выше формул определяют 
подставляя значение 
в формулу, получают
подставляя значение 
в формулу, получают
. Таким образом, барабан будет иметь наибольшее число оборотов тогда, когда внешний радиус заводной пружины будет равен внутреннему радиусу спущенной пружины. Максимальное число оборотов барабана равно
но фактически оно несколько меньше из-за неплотного прилегания витков друг к другу:
где L — длина пружины. 
где М — крутящий момент пружины; Е — модуль упруго-. сти материала; b — ширина пружины.
Пружина в свободном состоянии имеет некоторое число витков 
. При установке в барабан ее закручивают на 
оборотов.
Учитывая способ крепления, вводим коэффициент К:
Существует и упрощенный расчет пружины, при котором можно легко определить основные соотношения размеров пружины, барабана и вала.
Если предположить, что
На практике радиус валика г обычно выбирают равным 
, т. е.
преобразовав это выражение, получим
Тпшпина пружины h берется обычно равной 
или
Чтобы определить число витков пружины в спущенном состоянии, пользуются соотношением
Заменяя значения h и Rx через 
получим
Аналогично находим значение 
, которое определяется по формуле 
Заменяя значения h и 1Л через 
получим
Длина пружины L определяется из равенства площадей: 
, т. е. полученная длина пружины равна 64 радиусам или 32 внутренним диаметрам барабана.
