JISB2704ばねの疲労限度曲線について

再々出です。

小生は、有料サイトのデータを購入した方が良いと思います。

また、SUS304やSUS316のばね材は、防錆効果を損なわない対処のために、浸炭等の処理後に
熱処理はしなく、主に加工硬化にて硬度を上げ弾性限界値をアップさせます。

ですから、製造方法のバラツキや製造メーカーの技量が反映されるので、注意が必要です。
<最初のURLのSUS304やSUS316項目を確認ください。>

また当該材料が異なりますが、ＳＣ材のURL資料を添付します。
やはり、“４．?　日本機械学会　金属材料　疲れ強さの設計資料?による”の記載がある
ように、日本機械学会から有料の資料を入手した方が良いでしょう。
<この資料から、前出の改ざん部分が明確化するか心配です (^_^;) >

再出で紹介した計算手法は、４０年程前のものです。
未だ、材料が豊富ではない時代で、日本機械学会等の有料資料もない時代の社内設計基準です。
＊＊重工の方は、見覚えがあるでしょう。

再出です。

貴殿が質問されている内容での回答ではありませんが、近似値なら算出する手法があります。

“疲れ限度線図”や“疲れ限度線”、“疲れ限度”にて、ネット検索したり、その情報から
書籍検索して、書籍を購入して、算出手法をマスターしてください。

小生は、昔からの手法で、簡易的に、算出しています。
それは、Ｘ－Ｙ座標を用いまして、
ア）“Ｏ”を座標原点として、図を描きます
イ）“Ｏ－Ａ”の“Ａ”はＹ座標値です
　　そして、両振疲れ限度(σw[kg/mm^2])を、垂直応力(Ｙ座標値)とします
　　例えば、引張強さσb[kg/mm^2]の　炭素鋼では0.45×σb[kg/mm^2]±8、特殊鋼で
　　σb＜140[kg/mm^2]なら0.5×σb[kg/mm^2]±10、σb＜140[kg/mm^2]なら70[kg/mm^2]±10
　　を両振疲れ限度(σw[kg/mm^2])として、“Ａ”のＹ座標値(x＝0、Y＝両振疲れ限度
　　{σw[kg/mm^2]}値)とします
ウ）“Ｏ－Ｂ”の“Ｂ”はＸ座標値です
　　そして、直破断力σt[kg/mm^2]を、Ｘ座標値とします
　　例えば、引張強さσb[kg/mm^2]の　炭素鋼では(1.1×σb[kg/mm^2]＋35)±20、特殊鋼で
　　(1.45×σb[kg/mm^2]＋25)±20を直破断力σt[kg/mm^2]として、“Ｂ”ののＸ座標値
　　(x＝引張強さσb[kg/mm^2]値、Y＝0)とします
エ）“Ｏ”から、45°斜め上に線を引き、線Ａ－Ｂとの交点を“Ｃ”とします
　　“Ｃ”通ってＹ軸との平行線を引き、Ｘ軸との交点を“Ｄ”とします
　　線Ｃ－Ｄの長さの２倍が、片振疲れ限度σbo[kg/mm^2]となります
オ）両振疲れ限度(せん断応力)Ｔw[kg/mm^2]は、炭素鋼の場合σb＜80[kg/mm^2]なら0.25×σb±6
　　、σb＞80[kg/mm^2]なら200[kg/mm^2]±6、特殊鋼の場合0.25×σb±10
とかとします
です。
[数値の一部を改ざんして、掲載していますので、使用は控えてください]

また、ばねの種類によっても異なります。

圧縮ばねは、疲れ限度(応力)内のたわみ量で、設計しますと寿命は、
? 熱処理時の不具合ジャム率
? 取扱時の欠損ジャム率
? 材料欠陥ジャム率
等々はありますが、略計算通りになるケース割合が大きいです。

しかし、引張ばねは、ばね部ではなく、フック部分に応力集中や加工時にダメージが残り易く
ばね部よりフック部分の破損割合が圧倒的に多いので、その部分の新たな工夫が必要です。

以上も、設計時に考慮が必要です。
それか、破損したら予備品を多く製作していて、直ぐに交換するとかの対応が必要です。

参考URL添付を忘れていました。

http://jikosoft.com/cae/engineering/strmatf09.html
（　↑　9.疲労限度線図｜材料強度学　）

http://www.kobelcokaken.co.jp/tech_library/pdf/19940401/a.pdf#search='%E7%96%B2%E3%82%8C%E9%99%90%E5%BA%A6%E7%B7%9A'
（　↑　Ｓ－Ｎ線図と疲労限度線図　）

http://jikosoft.com/cae/engineering/strmatf07.html
（　↑　7.S-N曲線｜材料強度学　）

はねに使用する材質の“疲労限度曲線”を、有料等で入手し、疲労強度以下になる、

又は疲労強度×何割　かのたわみ範囲でばね計算をします。