計算例

図のばねの設計仕様において、密着時の荷重および応力を求める。
板厚：12.5mm 外輪の外径：φ63mm 内輪の内径φ52.9mm　接触面の平均直径φ57.5mm 隙間2.5mm 接触面の数16 接触面の傾斜角15°
摩擦角8.5

断面寸法を求める。

断面積を求める。

外輪の内径を求める。

重心を求める。

ばね定数を求める。

 

加圧時の場合

減圧時の場合

密着時のたわみを求める

密着時の荷重を求める

 

加圧時の場合

減圧時の場合

密着時の荷重を求める

 

加圧時の場合

減圧時の場合

設計に考慮する事項

接触面の傾斜角は、計算上では、12°までとることができるが、表面の仕上げによっては、輪同士が噛み込んで、元の高さに戻らない場合が多いので注意が必要です。
摩擦角は、表面仕上げおよび潤滑方法によって変化するので、製造上の仕上がりも考慮して決定する必要があります。
板厚は、目安として、外輪外径の16～20%程度にとるのがよいとされています。また自由時の隙間は板厚の25%程度にとるのが良いとされています。
ばねの使用最大応力は、外輪は引張応力1100N/mm^2以下、内輪は圧縮応力1300N/mm2以下を目安に設計する必要があります。