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ばねの技術情報
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計算式
設計応力の取り方
設計上の注意
計算例
一般には円筒状で、巻線のピッチが等しい等ピッチばねが多いが、使用目的によってコイル形状が円すい状、たる形、つづみ形のもの、巻線間のピッチを変えた不等ピッチのもの等があり、これらは非線形の荷重特性を示します。
ここでは、一般的な形状の円筒型で等ピッチの圧縮コイルばねの設計について記述しています。



計算式
設計応力の取り方
設計上の注意
計算例
引張りコイルばねは、圧縮コイルばねと基本的には同じものである。しかし、引張りコイルばねは荷重を付加する事から、両端部にフック成型、又はそれに代わる金具が取り付けられる。 設計に際しては、コイル部の応力以外にフック部の応力や初張力の検討も必要となる。



計算式
設計応力の取り方
設計上の注意
計算例
ねじりコイルばねは、コイル軸まわりにねじりモーメント(トルク)を受けるばねであり、コイル素材には曲げ応力が生じます。 ここでは、一般的な丸線ねじりコイルばねについての設計について記述しています。



計算式
設計応力の取り方
設計上の注意
計算例
皿ばねの計算には様々な近似式がありますが、ここでは広く使われているアルメン・ラスロの近似式を紹介いたします。計算例では板厚3mmで寿命推定線図はJISを参考にしていますが、板厚によって使用する線図が異なるため注意が必要となります。



計算式
設計応力の取り方
設計上の注意
計算例
薄板ばねの形状と用途は多種多様であります。したがって、これらすべて記述することは困難であるので、代表的なものについて記載します。



計算式 円錐コイルばねに荷重を加えると、コイル径の大きな部分ほど大きなねじりモーメントを受けるため変形も大きくなります。 したがいまして、コイルの接着は最大コイル径部分から順に行われます。
コイルが接着を始めるまでは、荷重とたわみの関係は比例関係ですが、コイルが密着を始めると有効コイルが次第に減少しますので、荷重の増加に対してたわみの増加率は順次減少します。ここでは、ピッチ角が一定の場合の計算式をご紹介します。



高温環境 高温環境における弾性係数と許容応力の変化
バネは高温や腐食雰囲気に非常に敏感であり、許容されるヘタリや温度サイクル、腐食雰囲気の度合いなど、様々な条件を考慮した設計が必要となります。 コイルばねと皿ばねの温度変化による弾性係数や許容応力については、表を参考にしてください。



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引きばねっと 板ばねっと  


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ねじりコイルばね

皿ばね

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