設計プリセット
$$C = \frac{D}{d_w},\qquad K_W = \frac{4C-1}{4C-4} + \frac{0.615}{C}$$
C はばね指数(無次元)、D は平均コイル径、d_w は線径です。K_W は曲率による応力集中と直接せん断の両方を補正します。
$$\tau_{max} = K_W\cdot\frac{8\,F\,D}{\pi\,d_w^{\,3}},\qquad k_s = \frac{G\,d_w^{\,4}}{8\,D^{3}\,N}$$
F は軸方向荷重 (N)、N は有効巻数、G はせん断弾性係数(鋼: 79 GPa)。τ_max を許容応力と比較し、k_s は荷重あたりのたわみ量を決めます。