バネの設計について

このQ&Aのポイント
  • バネの設計について知りたい方へ。JISで規定されているオーソドックスなコイルバネの知識しかない方でも、実際の設計内容を理解するための要求項目をご紹介します。
  • バネの設計には希望荷重やスペースの制約などが要求されます。この記事では、バネの設計者に求められる要求項目について詳しく解説します。
  • バネの設計にはバネの種類や荷重、スペースなどの要求項目があります。オーソドックスなコイルバネの知識だけで十分なのか、どのような設計が求められるのか、詳しくご説明します。
回答を見る
  • 締切済み

ばねの設計

バネの勉強をしている者です。 JISで規定されているオーソドックスなコイルバネの知識しかありません。 バネの計算はできるのですが、実際に設計する場合どういう内容が設計者に 要求されてくるのでしょうか? あるていどスペースが決まっているので、そのサイズ内で希望荷重が 要求とか・・・ トラブルが発生しているバネをほとんど同じサイズで改善とか・・・ もしよろしければ、「バネの設計はこうしました」みたいなのを 出題形式で、要求項目だけ教えてくれませんか? または、現在検討中のバネのことでも私に計算させてくれませんか? オーソドックスなコイルバネだけで、板バネや、特殊形状の知識はありません。 また、衝撃緩衝とかの知識もありませんので、純粋にバネだけの知識しかありません。 それだけだとバネの設計はできないのでしょうか?

noname#230358
noname#230358

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.2

私は製品設計をしていますが、 私はスプリングの周辺部品を変更しながらスプリングの荷重最適化 等を検討したりしています。(スプリング設計は専門外です) その際ネットで簡単な圧縮コイルばねの計算ソフト等がありますので (私はアキュレイトの選ばね君を使うことが多いです。) 成立性を検討した後、メーカーに問い合わせています。 実際それで製作NGであったことはありません。 そう考えるとコイルばねだけの知識では難しいかもしれません。

noname#230359
noname#230359
回答No.1

実際に設計経験を踏むことをお勧めします。下記サイトを始め,ばねに関す る技術資料は多数ネット上で公開されています。

参考URL:
http://www.actment.co.jp/baneset.htm http://www.tokaibane.com/tech/index.html

関連するQ&A

  • 板ばね設計での【ばね限界値】がよくわかりません

    ばね設計の初心者で困っております。 SUS304-3/4Hで板ばね設計をしておりますが、ばねの応力計算方法と ばね限界値というものが良く分かっておりません。 基本的には梁形状なのでそれで計算していますが、使用時の応力を 計算すると、1000MPaを超えるような応力となってしまいます。 この値が、ばね限界値というものに対して、どう判断していいのかわかりません。 形状でばね限界値というものはかわるのでしょうか? 又は材料固有のものなのでしょうか? 上記の材料の値とともに教えていただけませんか? 宜しくお願い致します。

  • ばね設計について質問です。

    ばね設計について質問です。 ねじり応力の疲れ強さ線図の見方を教えてください。JISのばね関連を見ても詳細が良く分かりません。 やりたいことは、ばねの使用最大荷重と最小荷重が決まっているときに振幅荷重をかけて耐久回数限度を求めたいです。このグラフで何が求められるのかよく分かっていません。ひょっとすると、一般的なSN線図が必要になるのでしょうか? 以上、宜しくお願いします。

  • 板バネの設計式

    現在、片持ちハリ型の板バネの設計をしようとしているのですが、許容荷重の求め方がよくわかりません。参考書には、             許容応力=0.7*引っ張り強度 とかいてあるのですが、許容荷重はこれに板バネの断面積をかければいいのでしょうか?

  • 特殊形状の板ばねの設計

    いつも設計の参考にさせていただいております。 下記(1)と(2)のような板ばねの設計で、ばねの任意の点でのたわみ量を計算するのに、 下記のたわみの公式より方程式の導出を試みております。 しかしながら、形状が複雑なため、導出に必要な条件をどう捉えればよいか、 考え方で悩んでおります。 d^2y(x)/d^2x = - M(x)/EI(x) y(x): xの点におけるたわみ量 x: 座標 M(x): xの点での曲げモーメント E:ばねの縦弾性係数 I(x):断面二次モーメント (1)板ばねの途中にR加工が施してある場合 集中荷重印加点      ↓  ⌒ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ( ←R加工   ↑  \       |   \  ← 角度θ    \    固定端 上図は、板ばねの断面を表しております。 ばねの厚みは、固定端から集中荷重印加点まで一定で、 図の面に対して垂直な方向がバネの幅方向となります。 固定端からある距離を置いて角度θのR加工があります。 (2)板ばねの途中に「R加工」と「折れ曲げ加工」が施してある場合 集中荷重印加点 \| -┘                 / 角度θ2-→ /      ↓   /       ⌒ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ←折れ曲げ加工 ( ←R加工   ↑  \       |    \  ← 角度θ1    \    固定端 (1)と同じく、板ばねの断面を表しております。 ばねの厚みは、固定端から集中荷重印加点まで一定で、 図の面に対して垂直な方向がバネの幅方向となります。 固定端からある距離を置いて角度θ1のR加工、ばね先端からある距離を 置いて角度θ2の折れ曲げ加工があります。 集中荷重印加の方向は、板ばね先端の面に対して垂直な方向に印加 します。 (1)と(2)のどちらも、式導出の考え方としては、下記のように考えれば良いのかちょっと判断がつきかねております。    R加工部と折れ曲げ部を直線相当と近似     集中荷重印加点           ↓                 ↓ 固定端-------------------------- 基本的には、R加工部、折れ曲げ加工部を直線の片持ち梁形状に置き換えて、 たわみの計算を行う。 R部、折れ曲げ部がどのようにたわむかは、直線置き換え時のたわみ量(固定端からの距離をxとして、xの点でのたわみ量分だけ)、と同じように変化するとする、と考えておりますが、根拠が無く自信がありません。 ばね幅も変化するのですが、先ずは考え方を明確にするため、今回は一定として考えております。 宜しくお願いいたします。

  • ばね用りん青銅の耐力について

    今、薄板ばねの設計をしていて最大応力までは計算したのですが、 弾性変形内に収まっているかの判断に困っています。 材質はC5210P(ばね用りん青銅)です。 メーカーのWEBサイトでは、C5210の0.2%耐力値が載っていたので それを参考にしていたのですが、 JIS(H3130)で調べてみると、ばね限界値しかのっておらず 耐力値が載っていませんでした。 2つとも値が大きく違っていたのでどちらを基準に弾性変形内に収まって いるかの判断したら良いか教えていただきたいです。 JISの薄板ばね設計の部分も読んでみたのですが、鉄鋼金属については、 降伏応力の70%が望ましいと書いてあって、 非鉄金属については書いてありませんでした。 いろいろ調べてみたのですが未熟なため、 耐力値とばね限界値の違いもほとんどわかっていないです。 (同じものだと考えています。) 宜しくお願い致します。

  • 薄板ばねのたわみ計算について

    薄板ばねのたわみ計算について、わからない点があります。 ばねの構造は「片持ち梁」で、固定端から自由端の方向にむかって距離Lの点で集中荷重を受けます。 ばねの板厚は一定(200μm程度)です。但し、固定端と荷重を受ける点でばねの幅が異なります(凸の形状で、幅が広い方が固定端、狭い方が荷重をうける部分となります)。 このとき、集中荷重を受ける点から固定端までの任意の点(x)での、たわみ量を計算したいのですが、ばねの幅が一定でないためどうやって求めるのか悩んでおります。 そのため、計算出来る式があれば教えて下さい。御教授のほど宜しくお願いします。

  • 皿バネと表面張力

    皿バネの設計をしております。(バネ専門ではありません) 前提条件となる空間の中に納まるような形状、および必要荷重を元に 設計すると、面積が大きくかつ荷重の小さいものとなりました。 結果、圧縮した際に表面張力で相手部品に張り付いてしまい、 バネを開放しても戻る時間にラグが発生してしまいました。 (バネは油が付いた状態で使用) このバネを使用する製品の特性上、この現象は品質を損なってしまいます。 対策は「表面積を小さくする」or「バネの荷重を上げる」だと思っていますが、 張り付く力に打ち勝つには「どこまで表面積を小さくすればよいか?」、「どれだけの荷重が必要か?」を計算で求められないかと思っています。 この現象を解析するために、「張り付く力(表面張力)」を計算しようと思い、 単純化して、「2平面間に液体が介在した状態」で考えようと思っていますが、良い資料が見つからず困っております。 表面張力を計算するためのよい資料(できればネット上のHP)等、 ありましたら教えてください。

  • 板ばね計算

    板ばねの計算なんですが 基本的なことですみません。 下記のような片持ち梁のりん青銅バネ(板厚さ0.3mm)で 長さL=15mm で幅5mm 先端に荷重Pを押したときの 変位量は どのようにもとめるのでしょうか? 通常の片持ち梁の計算と同じと考えてよろしいのでしょうか? x=(PL^3)/3EI それともF=KXですか? バネ定数とヤング率ってどう違うんでしょうか? よくわからないので 教えてください。 よろしくおねがいします。 荷重P           | ↓             | -------------------|                 |                 |                 |

  • 圧縮コイルばねの、ばね定数

    圧縮コイルばねの、ばね定数で質問です。 JIS B2704-2:2009に、ばね定数の公差について記載されています。 内容は下記のとおりです。 「ただし、ばね定数を指定した場合は、指定荷重のときの高さ及び  指定高さのときの荷重に許容差を指定しない。」 自由高さや、指定高さ時の荷重が指定できないと、 「高さ20mmで1N、高さ10mmで2N」が計算値で、 「高さ20mmで2N、高さ10mmで3N」でも、 ばね定数は同じになります。 ばね定数に公差を指定した場合、そのほかの特性は犠牲にしないと いけないのでしょうか?

  • 接触抵抗を考慮したバネ接点の設計

    りん青銅板バネを、鉄の棒に30gfの接触荷重で接触させようとしています。 質問ですが、仮にこの2つの金属間の接触抵抗が30gfにて安定したと すると、材質がまったく同一(素性が同一、製造ロットは別)であれば、 バネの形状や棒の直径が変わるなどして接触面積が変わっても、接触抵抗は 30gfで安定するものでしょうか? ご回答のほど、よろしく御願いいたします。