
ばねの設計に用いる記号を下記の表1に示します。また、横弾性係数Gの値は表2によります。
表1. 計算に用いる記号及び単位
| 記号 | 記号の意味 | 単位 |
|---|---|---|
| t | 板厚 | mm |
| b | 板幅 | mm |
| P | ばねにかかる荷重 | N |
| Pb | 接着開始時のばねにかかる荷重 | N |
| δ | ばねのたわみ | mm |
| Hf | 自由高さ | mm |
| Na | 有効巻数 | — |
| R1 | 最小コイル有効半径 | mm |
| R2 | 最大コイル有効半径 | mm |
| RS | 接着点の平均半径 | mm |
| α | ピッチ角 | rad |
| ξ | b/t の修正係数 | — |
| k | ばね定数 | N/mm |
| S | 板間のアキ | mm |
| G | 横弾性係数 | N/mm2 |
表2.横弾性係数:G(N/mm2)
| 材料 | Gの値 | |
|---|---|---|
| ばね鋼鋼材 | 73500 | |
| ステンレス鋼 |
SUS304 SUS316 SUS631 |
68500 68500 73500 |
| リン青銅 | 42000 | |
| ベリリウム銅 | 44000 | |
※当社はばね鋼鋼材のGの値を竹の子ばねに限り73500を使用しています

圧縮時の板間接着時までのばね定数を求める基本式は、

を用いて計算する。
圧縮時の板間接着後のばね特性の基本式は、以下の計算式で求められる。


Ng=1以上の場合

Ng=0.75の場合





竹の子ばねの設計応力計算式として、次式から得ることができます。

このとき、κは、コイルの湾曲に対応する応力修正係数を代入します。

上式の応力計算式の場合は最大応力が最大径コイルに生じることから、R=R2と置き換えればよいです。


