ばねの試験・調査・分析サービスを見る

ばねの疑問・お悩み相談室 お客様から寄せられる“ばねの困った”を解決する
				Q&A掲示板です。誰でも気軽に閲覧&ご質問いただけます。

疑問・お悩み相談室

ねじりコイルばねの応力計算についての質問です。アーム長さの和・・・

キーワード
ねじりばね
応力計算
応力
モーメント
ねじれ角

【ご相談内容】 ばね初心者

ねじりコイルばねの応力計算についての質問です。
アーム長さの和≧0.09πDNであれば、アームの長さが考慮した式が使用され
モーメントがアームの長さが大きくなるほどばね定数・モーメントが小さくなります。
本題の応力ですが、「σ=(32・M)÷(π・d³)」とした場合
アームが長くなるほど 応力は小さくなることになります。

「同じねじれ角ではアームの短長があってもコイル部応力は一緒になるのでは?」と思っています。
また、貴社「ねじりばねっと」ではアーム長さによって「応力値」は変化しません。

何が正しいのかわからず迷走しております。
お忙しい中恐縮ですが 教えていただけないでしょうか?

【返答】 ばねっと君

ご質問有難う御座います。
ご認識の通り、ねじりばねは腕(アーム)の長さが大きくなるほど、
バネ定数・モーメントが小さくなります。
JIS B 2704「コイルばね 第1部:基本計算方法」では、
腕長さを考慮する場合のバネ定数は以下の通りとなっています。
バネ定数Rm=(E・π・d^4)/64[π ・ D ・ n+1/3(lw,A+lw,B)]
(E:弾性係数(N/mm^2)、 d:線径(mm)、 D:平均径(mm)、
  n:巻数 lw,A及びlw,B:ねじりばねの各々の腕の長さ(mm))
ここでlw,A及びlw,Bはねじりばねの各々の腕の長さであり、腕の長さが大きい程、
バネ定数は小さくなります。
また、モーメントMの算出は以下の通りです。
M=Rm×φ
ここでφはねじれ角であり、同じねじれ角であれば、腕長さが大きい程、モーメントも小さくなります。
次に、コイル部の応力についてです。
ねじりばねの応力についても「σ=(32・M)/(π・d³)」の式から同じねじれ角の場合には、
腕長さの大きい程モーメントが小さくなる=応力も小さくなります。
しかし、弊社HPの計算ソフト「ねじりばねっと」について応力値が腕長さによって応力値が変わらないようになっています。
これについては、応力の計算式には腕長さの考慮の有無に関わらず腕長さを考慮しない場合の
応力σ=(E・d・φd)/(360・D・n)を採用しているためになります。
φd:ねじりばねのねじれ角(度)
理由としては、上記応力の方が腕長さを考慮した場合の応力よりも不利な値(応力が大きい)になるため、安全側に判定するようにしています。
以上、宜しくお願いします。

    個別のご相談はこちらから!

  • ばねの設計依頼 お問い合わせ窓口

個別のご相談はこちらから!

ばねの設計依頼・お見積もり お問い合わせはこちら

返答するコメントを入力


<a href="" title="" rel="" target=""> <blockquote cite=""> <code> <pre class=""> <em> <strong> <del datetime="" cite=""> <ins datetime="" cite=""> <ul> <ol start=""> <li> <img src="" border="" alt="" height="" width="">

Upload Attachments

Maximum file size allowed is 1 MB.



Add another file

※ご質問と回答は一般公開されますので特定される内容には十分お気をつけください。

  • ばねの設計依頼 お問い合わせ窓口