ばね座金の荷重計算方法について

質問

ばね座金の荷重計算方法について教えてください。

具体的には、呼び8のばね座金(2号)の全圧縮荷重を計算したいのですが、計算式が分かりません。
調べると「角ばね」で１巻きとしてJISのばね計算式から計算できるという記載や、「スプリングワッシャの縮み量について 」という過去ログにも類似した計算を見つけたのですが理解できません。
過去ログ：http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=231704&event=QE0004

すみませんが「スプリングワッシャの縮み量について 」に記載のあるような計算方法をもう少し噛み砕いて教えていただけませんでしょうか？

宜しくお願い致します。

すみません、計算したいのは
　呼び16のばね座金(2号)の全圧縮荷重
です。
訂正させてください。

回答No.7

noname#230359

小生は、直線ではなくカーブした片持ち梁での計算方法より、
丸でなく角断面の線材がねじれて密着する角ばねの力を１ピッチ分だけ計算する方法が
理に適っていると思いますよ。

参考URL：

http://tokaibane.com/products/square_top.html

回答No.6

noname#230359

このあたり(ばね座金)の計算はばね工業会の出版物にも、紹介されています。
波ワッシャーの例を示しておきます。
http://www.wavewasher.jp/load/

回答No.5

noname#230359

> ご丁寧に記載いただきましてありがとうございました。私でも理解できました(^^;)
> 教えていただいたとおり計算すると、M6 SW で約1900Nと計算できました。
と、回答(４)１Ｎの涙 さんの重要な記載に関して、

質問には呼び8、そして追記には呼び16、お礼にはM6 SW　と異なりますが、何か意図が
あるのでしょうか？

それと、回答(４)１Ｎの涙 さんの重要な記載は、ばねにとって重要な確認の一つです。
一巻き当たりの最大だわみ量(自由長さ方向の長さ)は確認が必要です。
これは、たわみを求める計算式で確認できます。(たわみδ ＝ … 　の式にて)
一巻き当たりの最大だわみ量以下でないと、ばね定数×たわみ量＝力　の関係になりません。
最近は、ばねを設計することは稀であり、市販品を使用すると最大たわみ量を超えるばねは
ないので、確認は必要ありません。
座金も市販品ではありますが、ばね本来の使用ではないので、確認は必要です。
また、確認した方が、より信頼性がます全圧縮荷重が求まります。

最後に、納得したら、速やかに評価して、締め切りましょう。

　↑　URL“東海バネ工業の　ばねの技術情報”は、皿座金での計算時に、皿バネの項目を
確認すると便利です。

http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=231704&event=QE0004
や、
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1338044848
も確認してみてください。

参考URL：

http://tokaibane.com/tech/tech_info.html http://www.tokaibane.com/tech/index.html

回答No.4

noname#230359

質問を整理しておきます。JISB1251-2001ばね座金・一般用（2号）呼び?16?が条件ですね？
気付いていないようだが、↓のサイトの最下段右に「計算結果のURLを表示」↓とあるのです
ちなみに私も計算してみましたので、↓に参考URLとして計算結果としておいていきます

JISを良く見てみると、付表1に試験荷重が記載され32.4 (kN) とあります。ばねとして計算
する場合に当たる自由長寸法は約 2t と規定され（t=4,外径 D=28 max（断面台形状になってる）
から約8mmだ）更に”試験後の自由高さ（最小） 3.35mm（たわみを4.65mmと仮定）と規定あり

つまり実際には変形してしまっているので、降伏点をも超えてしまっていることから・・・
計算結果は参考までに少なくとも1250N(1.25 (kN) ）程度の反発力はあるであろう位で
更に厳密に知りたいならば、実物メーカーのモノを実際に荷重試験してみれば良いだろう
計算しようとする意欲は買えるが、規格自体アバウトな部分が多いので実測が最善だと思う

参考URL：

http://ebw.eng-book.com/heishin/vfs/getAlias.jsp?96094874e2aa5681f033edd3c31427b4

回答No.3

noname#230359

回答(２) ohkawa さんが示す　計算式　へ、

※ ｂ：断面(短形)の長辺の長さ ＝ 5.2mm　　……　URL“ばね座金の寸法”から
※ ｈ：断面(短形)の短辺の長さ ＝ 4mm　　……　URL“ばね座金の寸法”から
※ Ｄ：コイルの直径 ＝ φ22.8mm　　……　URL“ばね座金の寸法”から
　 線形が丸の圧縮ばねでも、コイルの直径はコイル平均直径なので、φ28mm－5.2mmで計算
※ Ｇ：横弾性係数 ＝ 78500 N/mm^2　　……　URL“横弾性係数”から
　 78.5GPa ⇒ 78500MPa ⇒ 78500 N/mm^2
※ ｎ：有効巻き数 ＝ 約１巻き　　……　約１回転の座金形状だから
※ δ：ばねのたわみ ＝ 4mm　　……　座金板厚の２倍なので、一巻きあたりのたわみは4mm

以上で、計算します。

回答(１) iwanai 記載の
> 写し間違えました・・・・ハッハッハ
> しかし合わないですよ。局部的に曲がってるし、コイルばね一巻きをこれで> 計算すること自体に無理があるでしょう。

目安計算なら無理はない。
皿座金は、皿バネ計算で荷重を確認する。

> なので所望のサイズの諸元をいれて計算出来ます（G ＝ 785000 N/mm2）
の　G ＝ 785000 N/mm2　も、“写し間違えました・・・・ハッハッハ”かな？
副業の探偵家業でお疲れかな？
誤りも気が付かない程、……（大笑い）

参考URL：

http://www.nbk1560.com/technical/pdf/710.pdf#search='呼び16%20ばね座金(2号)' http://ebw.eng-book.com/heishin/SpringCalculatingF

お礼

ご丁寧に記載いただきましてありがとうございました。
私でも理解できました(^^;)
教えていただいたとおり計算すると
M6 SW で約1900Nと計算できました。

回答No.2

noname#230359

回答(1)さんがお示しになったのは、たぶん以下のＵＲＬと思います。

http://ebw.eng-book.com/heishin/SpringCalculatingFormula_coil_oblong_calculation.do?category=coil_oblong

お礼

素早いフォローをありがとうございました。
おかげさまでHPをHPを発見することができました。

回答No.1

noname#230359

その通り断面が長方形のコイルばねとしての計算です。

面倒なので自動計算サイト。
　　http://ebw.eng-book.com/heishin/SpringCalculatingFormula_coil_oblong_calculation.do

これで結果
　　＜呼び8のばね座金(2号)の全圧縮荷重は380N＞
を計算しなおすと合ってます。
なので所望のサイズの諸元をいれて計算出来ます（G ＝ 785000 N/mm2）

しかしこの値、小さいと思いません？
座金は完全均一でなく局部的に曲がっており、完全にペチャっとつぶすには更に大きい荷重が必要と思うが、計算式は無いでしょう。

写し間違えました・・・・ハッハッハ
しかし合わないですよ。局部的に曲がってるし、コイルばね一巻きをこれで計算すること自体に無理があるでしょう。

どうでもいいけど、、、
＞最後に、納得したら、速やかに評価して、締め切りましょう
　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=275939&event=QE0004
ガチャ集めにまだ拘ってるのか・・・

お礼

早々の回答ありがとうございます。
しかしながら、URLが途中で途切れてしまっているような・・・・
多分　～.do　のあとにもう少し続くと思うのですが・・・・
お手間を取らせて申し訳ございませんが、再度掲載をお願いします。

ありがとうございました。
ぶち当たった壁を一つ解消することができました。
HPには他にも利用できそうな資料がありましたので参考にさせていただきます。