引張コイルスプリングの耐久性計算

質問

引張コイルスプリングの両端のフックの曲げ部分で破断します。
コロがカムにいつも沿うように引っ張られているばねで、往復運動をしています。
ばねの製造過程の問題か使用上の問題かも知れませんが、先ずは根本的な設計ミスではないか簡易計算できるサイトで計算した結果1000万回以上の耐久が期待できるとなってますが、フック部の破断については別途検討が必要らしいです。
フック部の曲げも含めて500万回の耐久があるのなら製造過程の問題か使用上の問題を調べてみようと思っています。
どなたか耐久性の計算できる方いらっしゃいませんでしょうか？

現物測定ですので若干の誤差はありますが各寸法は次の通りです。
ごく一般的な両端ともコイルをそのまま起こした丸フックの引張りばねです。
線径：φ0.7mm
コイル外径：6.5mm
有効巻数：42巻
自然長さ：42mm（両端フックを含む全長です）
取付寸法：58mm（そのときの荷重は約0.75kg）
作動寸法：77mm（そのときの荷重は約1.2kg）
初張力は約0.2KGぐらいあります。
材質は分かりませんがSWP-Bとします。

回答No.1

佐藤 志緒（@g4330） · ベストアンサー

フックの曲げ部分は曲げ半径の小さな曲げなので計算通りにはなりません。
破断して困る部分には引っ張りを使わず圧縮になるように設計します。
圧縮バネの場合は破断しても一定の状態を保ち大きな故障になりにくいです。

お礼

今まで漠然と引張りばねを取扱ってましたが、確かにそうですね。
そういう考えで見ると圧縮ばねをみると納得できる機構のものがあります。
勉強になりました。

補足

圧縮ばねへの変更は構造上困難であるため、あくまで一般的な両端逆丸フックの引張りバネで対応しようと思います。
フック部のせん断応力を計算しましたが、許容せん断応力の何％以内に収めればいいでしょうか？
方向性を見出すため、とりあえず諸問題の考慮について無視していいと思っています。