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圧縮コイルばね

ばねの設計に用いる記号を下記の表1に示します。また、ばねの設計に用いる横弾性係数Gの値は表2によります。

記号 記号の意味 単位
d  材料の直径 mm
D1  コイル内径 mm
D2  コイル外径 mm
D  コイル平均径 mm
Nt  総巻数 --
Na  有効巻数 --
Hs  密着高さ mm
Hf  自由高さ mm
 ばね指数 --
G  横弾性係数 N/
P  ばねにかかる荷重 N
 ばねのたわみ mm
 ばね定数 N/mm
 ねじり応力 N/
 ねじり修正応力 N/
 応力修正係数 --

表1. 計算に用いる記号
材 料 Gの値
ばね鋼鋼材
硬鋼線
ピアノ線
オイルテンパー線
7.85×
ばね用
ステンレス鋼線
SUS304
SUS316
6.85×
SUS631J1 7.35×
黄銅線
洋白線
3.9×
リン青銅線 4.2×
ベリリウム銅線 4.4×


表2. 横弾性係数:G(単位 N/mm2)


基本計算式
  • 荷重とばね定数・たわみの関係
    線形特性をもつばねの荷重はたわみに比例するので
     ‥‥‥(1)
    となる。
  • ばね寸法からばね定数を求める
    圧縮コイルばねにおいては、素線径にねじりがかかってタワミを生じるのでばね定数k
     ‥‥‥(2)
  • ねじり応力
     ‥‥‥(3)
  • ねじり修正応力
     ‥‥‥(4)
     ‥‥‥(5)
     ‥‥‥(6)
  • 密着高さ(端面を研削した場合)
     ‥‥‥(7)
    ここに、:コイル両端部のそれぞれの厚さの和


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