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疑問・お悩み相談室

引張りコイルばねのフック部の破損で悩んでおります。その件につ・・・

【ご相談内容】 it

引張りコイルばねのフック部の破損で悩んでおります。その件につき、ご教示頂けますと幸いです。

●破損状況
・ばね仕様
 SWP-BΦ1.4、外径Φ15、最大荷重26N程度の引張りコイルばね。
 フック部は逆丸の2重フック。
・折損箇所、回数
 フックの曲げ起こしの箇所で、繰り返し回数500回程度で折損。
・応力
 3DCADの応力解析の結果、曲げ起こし部の最大応力は1800N/mm^2。
 材料の引張り強さ2160N/mm^2に対して安全率1.2倍程度。

★質問
フック部の応力の安全率としては、貴社での推奨値はどれくらいでしょうか。
繰り返し回数の規定は3万回となっております。
(「3倍以上」とされているサイトもありますが、その根拠についてももしご存知であればお教え頂きたいです。)

以上、よろしくお願い致します。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

許容応力についてはJIS B 2704によります。
静荷重使用の場合:引張強さの下限値の80%としている。
(常用応力は上記値の80%すなわち引張強さ下限値の64%以下)

動荷重使用の場合:荷重振幅により算出致します。

・今回の応力が1800N/mm^2と許容応力(1728N/mm^2)を超えています。
推定不可(1000回以下)となります。

以上、よろしくお願いします。

【返答】 it

早速のご返答、誠にありがとうございます。
申し訳ございませんが、追加でお教え頂きたく、よろしくお願い致します。

質問1
>動荷重使用の場合:荷重振幅により算出致します。
につきまして、詳細お教え頂きますと幸いです。
例えばフック部の応力につきまして、グッドマン線図やS-N線図のような判断の指標となるものはあるのでしょうか。

質問2
最初の質問にも書かせて頂きましたが、動荷重の場合の「安全率」の考え方などありますでしょうか。

質問3
>(常用応力は上記値の80%すなわち引張強さ下限値の64%以下)
につきまして、設計的な根拠等ありますでしょうか。

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

ご投稿ありがとうございます。下記のとおりご回答させていただきます!

質問1:グッドマン線図やS-N線図のような判断の指標となるものはあるのでしょうか。
回答:JIS B 2704-1:2018に曲げ応力の疲労強度線図の記載あります。

質問2:最初の質問にも書かせて頂きましたが、動荷重の場合の「安全率」の考え方などありますでしょうか。
回答:安全係数の考え方はありません。線図より推定となります。

質問3:設計的な根拠等ありますでしょうか。
回答:第2版ばね設計(バネ技術研究会編)よりの引用となります。

よろしくお願いします!!

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