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疑問・お悩み相談室

製造業で製品設計を担当している者です。

キーワード
応力
円筒圧縮コイルバネ
片側端部
円錐形状
圧縮時
円錐部
CAE解析

【ご相談内容】 ばね初心者

製造業で製品設計を担当している者です。(ただしバネについては素人です)
円筒圧縮コイルバネの片側端部を円錐形状とした一体バネを使用しています。
(両側に添巻が1巻有りです)
圧縮時の応力を計算すると、円錐部は応力が低く(中心径が小の為)、
円筒部の応力が高い結果になります。(ここまでは当然ですが)

さらにCAE解析で詳細計算すると、円筒部の応力は一定ではなく、
円錐部と円筒部のつなぎ形状~数巻間が応力が高く、反対側(円筒端部)の
応力が低くなるのですが、理由が判りません。 何か御存知でしょうか?

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!
円筒と円錐が繋がっているばねとのことですが、ばねを圧縮した際には径の大きい部分(円筒部)の
ばね定数が低く、径の小さい部分(円錐部)のばね定数が高くなります。

ばねを圧縮して、円筒部が先にタワミを開始し、その後、円錐部のタワミが開始するとすれば
円錐部から円筒部にかけてのつなぎ目部位で負荷を受けることにあり、円筒部よりも応力が高く
計算されるのではないかと推測します。

ばねの寸法が分からないので何とも言えませんが、ばねを密着まで圧縮すると上記の事象が
生じると思われます。

よろしくお願いします!!

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