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疑問・お悩み相談室

コイルばねのねじり応力について教えてください。計算式によると・・・

【ご相談内容】 ばね初心者

コイルばねのねじり応力について教えてください。
計算式によるとコイル平均径は大きくなればなるほど、ねじり応力が上がる関係にありますが、感覚としてはコイル径が小さいほうが応力が高いのではないかと思ってます。
理屈として、なぜコイル平均径が大きいとねじり応力は上がるのでしょうか。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ありがとうございます!
仰るとおり、コイル径が小さくなるとばね定数が大きくなり、応力も小さくなります。
コイル径(以下D)が大きくなると荷重(以下P)の計算値にも関わり、Dの変化はPに及ぼす影響の方が大きいため、Dが大きくなるとPが減少し、結果的に応力は小さくなります。
具体的には、P=δkであり、k=Gd^4/8NaD^3であるため、Dが大きくなった時は、ばね定数kの式に含まれるD^3が分母にあることから、ばね定数が小さくなり、同たわみ量における荷重値が小さくなり、結果として応力が小さくなります。
よろしくおねがいします!

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