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疑問・お悩み相談室

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

キーワード
板ばね
許容応力
許容曲げ応力
引張強さ
SK85
設計
SUS301-CSP
材質
たわみ量
静的荷重
な設計思想
使用応力

【ご相談内容】 ばね初心者

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

【返答】 ばねっと君

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。

【返答】 ばね初心者

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

【返答】 ばねっと君

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。

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