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疑問・お悩み相談室

初めて利用させていただきます。重ね板バネについて質問します。・・・

【ご相談内容】 ばね初心者

初めて利用させていただきます。
重ね板バネについて質問します。

添付図の形状の板バネを重ねて使用したいと考えています。(板厚t0.2,t0.25,t0.3)
3枚の板バネは重ねてM5のボルト2本で固定してあるだけです。
取付姿勢図中のPの方向に荷重がかかります。

・この図の場合では、たわみの最大量とその時の荷重は何Nになりますか?
・3mm、5mm撓ませる場合に必要な荷重は何Nになりますか?
・重ねる順番によってたわみの最大量等に違いはありますか?

算出可能でしたら教えていただきたいです。
よろしくお願いします。

【返答】 ばねっと君

荷重計算につきましては、簡易分割法で推定するのが良いかと思います。(計算方法につきましては、JIS B2713(薄板ばねの設計計算式・・・)に記載されておりますので、参考にしてください。)
また、3種類の板ばねを重ねて使用した場合、それぞれの荷重-たわみを求めて得られた荷重値の合計を合成荷重と見てよいかと思います。
重ねる順番によってたわみには特に違いはないと思います。
ご提示頂いた図におきまして、前述の簡易分割法で計算致しました結果を参考として以下に示します。
・最大たわみ量:2.2mm、計算合成荷重7.4N
・たわみ3mm時の計算合成荷重(参考):10.0N
・たわみ5mm時の計算合成荷重(参考):16.6N
上記結果は、あくまで推定値であり、参考値扱いとしてください。
以上、宜しくお願いします。

【返答】 ばね初心者

質問者です。返答ありがとうございました。

現在、5mm程度たわませて使用することを検討していました。
最大たわみ量が2.2mmということは、5mmたわませて使用すると
塑性変形または破断してしまうと考えればよいですか?

【返答】 ばね初心者

たわみ5mmの場合、板ばねの許容応力を超えたポイントになってしまうので、予想のとおり塑性変形してしまうか、もしくは一気に破断しちゃう恐れが高いと思います。
たわみを確保するには固定部と荷重負荷ポイントの間の長さをもっと長くする必要があると思います。

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