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円錐コイルばねの寿命は？
2023/10/15 03:20
- 円錐コイルばねの設計において、寿命についての計算式と疲れ強さ線図を知りたいです。
- JISの本では圧縮・引張コイルばねとねじりコイルばねについてしか記載されておらず、円錐コイルばねについての情報が不足しています。
- 円錐コイルばねの平均径を決めるための参考値も知りたいです。
円錐コイルばねの寿命
2006/03/14 11:36
はじめまして。
どうも、ばねっとジャクソンです。
円錐コイルばねの設計をしようとしていますがばね寿命について円錐コイルばねの場合どのような計算式と疲れ強さ線図を使ったらよいか悩んでおります。JISの本を見ても圧縮・引張コイルばねとねじりコイルばねについてのみしか載っておらず、円錐コイルばねがその計算式と図に適用するのでしょうか？だとしてもコイルの平均径をいくつにすれば…。
ご教示の程宜しくお願いします。
質問者が選んだベストアンサー
疲れ強さ線図は応力と応力振幅になっているはずなので、そのまま使えます。注意するのはコイルバネはせん断（ねじり）応力になる点です。円すいコイルバネの計算式は朝倉書店 改定新版機械設計法 機械工学基礎講座14に載っているので、探せばあると思います。
>ねじりコイルばねの方ではなく圧縮・引張コイルばねの方を使えばよいということですよね？
はいそうです。
応力計算はコイル径と線形と荷重から求める式は通常の円筒コイルばねと同じで
16*R*W/(3.14*d^3)
です。Rは大きいほうの半径を用います。Wは荷重、dは線径、3.14は円周率です。文字化けすると困るので3.14にしてます。
応力をたわみと横弾性係数から求めるときには小さいほうのコイル半径と大きいほうのコイル半径を用います。
参考までに
R2*d*G*たわみ/(3.14*n*(R1+R2)*(R1^2+R2^2))
です。
Ｇ：横弾性係数
R1：小さいほうのコイル半径
R2：大きいほうのコイル半径
n：巻き数
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お礼
2006/03/14 17:18
回答いただきありがとうございます。
疲れ強さ線図はねじりコイルばねの方ではなく圧縮・引張コイルばねの方を使えばよいということですよね？
そして上限応力を求める際のコイル平均径など疑問は残りますが、それらは本に書いてあるということですよね。
本を探してみようと思います。
もう少し詳しくご教示いただけそうでしたらお願いします。
どうもありがとうございました。
なるほど。
算出してみたら、ガンマが0.4、応力が297で材質SWP-Aから上限応力係数0.15になり、寿命が10^7回以上という結果を得ることができました。
回答いただいたおかげで解決することができました。
感謝、感謝です(^-^)
syo002さんどうもありがとうございました。