いつもホームページを拝見し、設計の参考にさせて頂いております

Question

いつもホームページを拝見し、設計の参考にさせて頂いております。
現在、板バネの設計を初めて行っております。
用途は、静的荷重が継続的に(例えば10年くらい)かかるシーンです。
Q1　下記のような設計思想で問題ありませんか？
・許容曲げ応力=引張強さの75%
・使用応力=許容応力の80%
Q2　材質について、SUS301-CSPや、SK85を検討中です。
　　それぞれの許容曲げ応力をご教示ください。
　　(加工方法によって異なる場合は、それぞれについてご教示願います)
　　
Q3　静的荷重に対してある程度のたわみ量を確保しつつ、
　　応力を考慮した設計、材料選定に苦戦しております。
　　Q2以外でのおすすめの材質はございますか？
　　もしございましたら、許容曲げ応力もご教示ください。
以上よろしくお願いい申し上げます。

ばねっと君 · Answer

ばね初心者さま
ご投稿ありがとうございます！！
お問い合わせの件、下記の通り回答します。
Q1　下記のような設計思想で問題ありませんか？
・許容曲げ応力=引張強さの75%
・使用応力=許容応力の80%
回答
・許容曲げ応力=引張強さの70%となります。
・最大使用曲げ応力=許容曲げ応力の80%以下
Q2　材質について、SUS301-CSPや、SK85を検討中です。
 　　それぞれの許容曲げ応力をご教示ください。
 　　(加工方法によって異なる場合は、それぞれについてご教示願います
回答
・SUS301-CSP 3/4Hの場合（入手可能な材料）
　許容曲げ応力は791N/mm2です。
・SK85の場合はご指定の硬度範囲により許容曲げ応力は異なります。
　仮にはご指定の硬度範囲をHRC42～HRC48とした場合、
　HRC42の引張り強さは約1340N/mm2となりますので
　許容曲げ応力は約938N/mm2となります。
Q3　静的荷重に対してある程度のたわみ量を確保しつつ、
 　　応力を考慮した設計、材料選定に苦戦しております。
 　　Q2以外でのおすすめの材質はございますか？
 　　もしございましたら、許容曲げ応力もご教示ください。
回答
　・SUS304-CSP Hです。
　　許容曲げ応力は791N/mm2です。
　・強度的にはSK85がよいです。
　以上の通り回答致します。
　宜しくお願い致します。

ばね初心者 · Answer

お答え頂きありがとうございます。
宜しければ追加で1つご質問にお答え頂けないでしょうか。
Ｑ4
Q3と被る内容にはなりますが、
ヤング率が低く、かつ許容曲げ応力が高い材質を探しております。
その中で、ベリリウム銅(時効効果処理)が良いのではないか、
と考えたのですが、もし他にも良い材質があればご教示ください。
また、許容曲げ応力とヤング率についてもご教示頂けたら幸いです。
以上よろしくお願いいたします。

ばねっと君 · Answer

ばね初心者さま
ご投稿ありがとうございます！！
お問い合わせの件、下記の通り回答します。
ヤング率が低く、かつ許容曲げ応力が高い材質はお考えになられている通り、
ベリリウム銅(時効効果処理)が最も良いです。
ベリリウム銅(時効効果処理)の許容曲げ応力とヤング率
ベリリウム銅C1720R-1/2Hの場合
許容曲げ応力：868N/mm2
ヤング率：127000N/mm2です。
以上の通り回答致します。
　宜しくお願い致します。