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疑問・お悩み相談室

コイルばねと竹の子ばねの体積の計算式を教えてください。

キーワード
竹の子ばね
コイルばね
計算式
メリット
体積
デメリット

【ご相談内容】 ばね初心者

コイルばねと竹の子ばねの体積の計算式を教えてください。
また、これら二つを比較した時、これらのメリットデメリットがあれば教えてください。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ご質問いただきありがとうございます。
使用されている材料の体積という認識で回答致します。
体積は、厳密な計算をする場合、どちらも端部の状態によって、
都度計算式を検討する必要があるため、簡易的な計算式を示します。

圧縮コイルばねの場合
V=(0.5×d)×0.5×d)×π×D×π×Nt
V:体積、d:線径、D:コイル平均径、Nt:総巻数、π:円周率

竹の子ばねのの場合
V=t×w×(Din+Dout)×0.5×π×Nt
V:体積、t:板厚、w:板幅、Din:最小内径、Dout:最大外径、Nt:総巻数、π:円周率

メリットとデメリットは以下のとおりです。
・圧縮コイルばねは竹の子ばねに比べて入手しやすい
・圧縮コイルばねは、竹の子ばね用の材料に比べ、鋼種が多く、線径や板厚のラインナップが多い
・圧縮コイルばねは、竹の子ばねに比べて荷重特性や寸法の精度を高く製作できる
・密着可能だった場合、圧縮コイルばねは、密着までのたわみの範囲で線形的な特性を示す割合が
 竹の子ばねに比べ広い
・ばねが設置されている空間容積が同じだった場合、竹の子ばねは、圧縮コイルばねに比べ
 大きな荷重や吸収エネルギーを得やすい

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