2009年8月23日日曜日

強度計算:引張りコイルバネ

追記 2017.05.09

下記のデータは古くなっている可能性があります。
必ず、JIS B0103_2015 で確認されてください。下記Webのデータも一新されています。

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上図は下記URLより引用 東海バネ工業株式会社
http://www.tokaibane.com/tech/tech_info_coil_knowhow.html
引張りバネの計算はフック部の応力(集中応力)をどのように計算するかということと、初張力の定め方がポイントになります。このあたりの計算式はあまり公開されているとは思えないので、一括して引用掲載しました。画像からは東海バネ工業株式会社の、他のばね計算式の情報が記載されています。


下図はSWP-B ピアノ線B種(A種はB種より強度は弱い)のSN線図。

設計の立場からはJISの疲労線図よりはこちらのSN線図がありがたい。JISの疲労線図には何故か直感的に信頼性がいまいちで使えないというのが実感です(東海バネ工業さんには申訳けないのですが)。SN線図であれば実験環境が判りやすく記載されることが多い。ばね関係のデータはなかなか一般化が難しいので、直接的な実験値を設計者は求めると思います。以前某企業でばね(SWPA材)の細かな線径ごとのSN線図を見たことがあったが、企業機密ということでした。実験設備が整っている企業ではぜひデータを作成、結果を公開して欲しい。
画像は下記URLより。
http://www.hirano-steel.jp/dl/dash.pdf  平野鋼線株式会社

尚、バネ設計に関するデータとしては下記PDF資料も参考に。
http://www.mac-wire.com/pdf/spring.pdf  丸菱金属工業株式会社

海外のURLからの計算式例(引張りコイルばねのフック部に作用する最大せん断応力)
http://m-sudo.blogspot.com/2009/09/blog-post_8608.html

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