ばねの許容公差
一般的なバネの基本計算式| 記号 | 記号の意味 | |
|---|---|---|
| d | 線径（φ） |
  |
| D1 | コイル内径（㎜） | |
| D2 | コイル外径（㎜） | |
| D | コイル平均径 （D1+D2）/2 |
|
| Na | 有効巻数 | |
| Nt | 総巻数 | |
| L | 自由長（㎜） | |
| P | 荷重（N） | |
| δ | ばねのたわみ（㎜） | |
| k | ばね定数（N/㎜） | |
| G | 横弾性係数（N/㎟） | |
| c | ばね指数（D/d） |
| 材質 | 横弾性係数（N/㎜） |
| 硬鋼線 | ７８５００ |
| ピアノ線 | ７８５００ |
| オイルテンパー線 | ７８５００ |
| ステンレス線 | ６８５００ |
バネの重量を計算する
Sample⇒ピアノ線φ2.0 有効巻数5（総巻数7） コイル径φ15.0
①ばねの体積を求める
材料の断面積 × ばねの長さ ＝ ばねの体積
式 ⇒ （1.0×1.0×3.14）×（15.0×3.14×7）＝3.14×329.7＝1035.258㎣
②ばねの重量（ｇ）を求める
質量 × 比重 ＝ ばねの重量
式 ⇒ 1035.258㎣ × 0.00784g/㎥ ＝ 8.116ｇ
バネの定数（ｋ）を計算する
Sample⇒ピアノ線φ2.0 有効巻数5（総巻数7） コイル径φ15.0
ばね定数 ＝ （横弾性係数×線径の4乗）÷（８×有効巻数×コイル径の３乗）
式 ⇒ （78,500×2.0＾4）÷（8×5×15.0＾3）＝9.304N/㎜
圧縮バネの荷重を計算する
上記Sampleのばね定数として、自由長さ30㎜、取付長さを25㎜とした場合
荷重 ＝ たわみ × ばね定数 │ たわみ ＝ 自由長さ － 取付長さ
式 ⇒ （30-25）×9.304 ＝ 46.52N
バネの応力を計算する
上記Sampleのばね特性とした場合
ばね指数（ｃ）＝コイル径（D）÷材料の直径（ｄ）
ワール修正係数（K）＝{（４×ばね指数）－１}÷{４×ばね指数－４}＋（０．６１５÷ばね指数）
応力（T)＝（８×修正係数×コイル径）÷（円周率（π）×線径の３乗）×使用荷重
ばね指数の式 ⇒ 15.0÷2＝7.5
修正係数の式 ⇒ {（4×7.5-1）/（4×7.5-4）}＋（0.615÷7.5）＝1.1974
応力の式 ⇒ {（8×1.1974×15.0）÷（3.14×2.0＾3）}×46.52＝266.097N/㎟