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オーステナスイト系ステンレス鋼製圧縮コイルばねの内側面に傷

キーワード
圧縮コイルばね
応力
オーステナスイト系
ステンレス鋼
繰り返し10^7回以上
10^7回未満
疲労折損

【ご相談内容】 インテグラル

オーステナスイト系ステンレス鋼製圧縮コイルばねの内側面に傷があると、繰り返し10^7回以上で折損することはあるのでしょうか?
私は、応力が高ければその傷を起点に10^7回未満で疲労折損するとの認識でした。
該当する文献があれば教えていただけないでしょうか。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

インテグラルさま

ご投稿ありがとうございます!
オーステナイト系ステンレス鋼ということですので、SUS304などの”ばね用ステレンス鋼線”を
想定いたしますが、ご記載頂いているように、圧縮コイルばねの外周に傷があると、鋼種に
関わらず、その傷を起点に疲労破壊(折損)に至る可能性が高くなると言えます。

円筒圧縮コイルばねの場合は、ばね圧縮時に内径側の応力が高くなるため、内径側に傷があることに
よって、耐久性に対して、より不利な状況になると考えられます。

そのため、繰り返し動作回数が1×10^7回に限らず、時間強度で推定評価した場合においても
傷があることによって、耐久性に対して不利になると言えますが、必ず折損するというものではなく
設計仕様や使用方法、使用されている環境によって、想定以上の繰り返し動作に耐えうる場合もあります。

圧縮コイルばねの内径傷が及ぼす耐久性への影響を評価された文献については、すぐにご紹介することが
できないのですが、ばねの耐久性については、ある条件下で実施される耐久試験の結果などから確率的に
評価されている場合が多く、あらゆる条件下において100%の確立で折損の有無を評価できるもの
ではありません。耐久性の推定精度を100%に近づけるためには、実際に使用される環境下で耐久試験を
実施するなど、諸条件に応じた設計検討が必要となります。ご参考になれば幸いです。

よろしくお願いいたします!!

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