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疑問・お悩み相談室

板バネの破損及び寿命に関してご相談をお願いします。素材ばね鋼・・・

【ご相談内容】 ばね初心者A

板バネの破損及び寿命に関してご相談をお願いします。
素材ばね鋼 厚さ0.3㎜ 幅13㎜ 長さ100㎜の長方形の板バネを使用しています。
片持ちのねじ止めで使用していますが、板バネが折れる現象が散見されます。

初心者ながら数値による検証を行いたく
垂直たわみから垂直荷重を算出し、最大曲げ応力を計算したところ500N/mm^2でした

ただこの値が余裕度がある値かどうか判断できず困っております。

お手数をおかけしますがご教授ください。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ありがとうございます!
許容曲げ応力は引張強さの70%となります。
使用最大曲げ応力は許容曲げ応力の80%です。

例えば、SK85 とした場合、ご指定の硬度範囲によりますが
仮にHRC42とした場合、引張強さは約1340N/mm2となり、
許容最大曲げ応力=938N/mm2
使用最大曲げ応力=750N/mm2
となります。

HRC42のSK85を使用した場合、使用最大曲げ応力から判断すると500N/mm2で折損することは
考えにくいといえます。
折損する理由は他にあるかもしれません。

よろしくお願いします!

【返答】 ばね初心者A

ご教授いただきありがとうございます。

追加で1点確認させていただきたいのですが、
最大曲げ応力 500N/mm2 < 使用最大曲げ応力=750N/mm2の場合、
寿命としてはどれくらいもつ見込みでしょうか。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

寿命を推定する場合、上限応力係数と下限応力係数を求め、その値から寿命線図(弊社HP 技術・計算情報   板バネ 設計応力の取り方に記載)を用いて推定します!
応力係数は、使用したいポイントの応力値を材料の引張強さの規格最小値で割った値です。

上限応力値が500N/mm2、引張り強さ規格最小値が1340N/mm2の場合、上限応力値は500N/mm2÷1340N/mm2≒0.37 となります。

同じように下限応力係数を求め、寿命線図を用いて推定してください!

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