ベストアンサー コイルばねについて質問です。 2013/07/31 14:49 荷重負荷時の弁ばねのせん断応力分布は内径側表面で最大の応力をとるというような記述を文献で見たのですが、なぜ内径側表面の負荷応力が最大になるのでしょうか。教えてくださいよろしくお願いいたします。 みんなの回答 （2） 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー uen_sap ベストアンサー率16% (67/407) 2013/08/01 13:08 回答No.2 バネを構成するワイヤのネジリによるせんだん力と、コイルばね軸線方向の力によるワイヤへの回転モメントによるせんだん力の合成。 質問者 お礼 2013/09/26 15:37 ありがとうございました！ 通報する ありがとう 0 広告を見て他の回答を表示する（1） その他の回答 (1) mpascal ベストアンサー率21% (1136/5195) 2013/07/31 20:04 回答No.1 湾曲しているために応力集中が発生しています。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A バネ材について 現在、新しいバネ（コイルスプリング）を検討しているのですが、希望の荷重、取付長さ、寸法を取ると、最大せん断応力が１７０１８０と大きくなってしまいます。ほぼ全圧縮に近い状態まで繰り返し荷重を受けます。使用温度は常温です。 ただ、限られたスペースの中に組み込む物である為、ほとんど寸法の見直しができない極限設計の状況です。 最大せん断応力が１７０前後でも耐久性のあるスプリング材料をご存知であれば、ご指導していただきたいと思います。宜しくお願いします。 設計寸法値 取付荷重 ： ０．５５ｋｇ 取付長さ ： ５．２? ストローク幅 ： ２．２? 最大取付外径 ： φ３．４? 最小取付内径 ： φ２．４? 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。 コイルばねのねじりモーメント コイルばねのねじりモーメント（トルク）の導出の手順を教えていただきたく思います。 コイルばねは半径Rで、圧縮荷重Wを受けています。 手元の資料にはどれを見てもトルクT=WRと書いてありますが、 自分で試しに計算してみるとT=WR/2になってしまい困っています。 自分で行った計算の手順は以下の通りです。 T=GθIp （Gは横弾性係数、θは比ねじれ角、Ipは断面2次極モーメント） ここでG=τ/γ（τはせん断応力、γはせん断ひずみ）、またγ=Rθより、 T=τIp/R を得ました。 τ=W/πR^2 Ip=(π/2)*R^4 より、 T=WR/2 T=WRを導く正しい手順、あるいは私の行った手順の誤りについて ご教示いただければ幸いです。 よろしくお願いいたします。 日本史の転換点？：赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 引っ張りバネの応力は？ お世話になります。 引っ張りバネの設計で、ねじり応力の計算を するのですが、この時の計算式には、 初応力の分は、加算するべきなのでしょうか？ 具体的には 1.（負荷による応力）＋（初応力） 2.（負荷による応力） のどちら正解なのでしょうか？ 圧縮バネは懇切丁寧に書いた書籍が 多いのですが引っ張りバネは今ひとつわかり難い 書き方が多いので混乱しています。 よろしくお願いします。 切欠き係数について フィレットを有す丸棒材の疲労強度について検討をしています。 負荷条件としては、丸棒材は引張り荷重を受けている状態で、外力によるねじり・曲げ荷重を受ける物になります。 疲労強度検討のやり方について教えて下さい。 適用する考え方は、修正Goodman線図で考えています。 考え方 ?引張りによる発生応力(安定する物として)を平均応力とし、ねじり・曲げ荷重を外力による応力振幅とする ?フィレット部の切欠き係数を考慮 ・引張り応力×引張りによる切欠き係数＝平均応力σm ・せん断応力×せん断による切欠き係数＝最大せん断応力τ ・曲げ応力×曲げによる切欠き係数＝最大曲げ応力σ ?曲げ応力とせん断応力を組み合わせて主応力を求める ?組合せた主応力を発生しうる応力振幅としてプロット ※同じフィレット部で引張り・曲げ・ねじり3つの成分が負荷される場合、 切欠き係数はそれぞれに適用すべきですか？ 算出した応力振幅に対して、引張りによる切欠き係数を考慮すれば良い などありますか？ 過剰に見ている気がするのですが、文献にその旨説明が見当たらないの で、参考になる情報など欲しいのですが・・・ 緩み止めとしてのばね座金は有効か？ ねじ締結において、その緩み止めとしてばね座金を使用するとこが多いかと思います。 果たして、本当に有効なのか疑問に感じています。 ばね座金を潰しきる荷重を最大荷重とすると、ねじの軸力<最大荷重の範囲であれば、効果も期待出来るかと考えます(例えば被締結体が樹脂で小ねじ・ナットでの締結時等)が、ねじの軸力が最大荷重を超えている場合、軸力が低下してからばね座金のばね性が戻るため、脱落防止的な役割(緩んでもすぐには落ちない)程度しかないのではないかと考えています。 座面の挫屈(陥没)や外部からの応力によりボルトが伸びてしまう(弾性域を超え塑性変形してしまう)もあり、ボルトが回らずとも軸力が低下することがあります。 平座金を入れて面圧を下げ、挫屈防止を図ると言うなら納得出来るんですが。 皆様のご意見を頂けましたら幸いです。 皆様、ありがとうございました。 話が主題から外れてきましたので、この辺りで閉じさせていただきます。 ばねのフック部の破断回避 両端逆丸フックの引張りバネの強度計算についてのご教示ください。 使用状況は毎分120回伸縮を繰り返す引張りバネです。 コイル部分（フック部を除く）のへたりについては計算上問題なく、疲労について1000万回以上の耐久が期待できます。 フック部のせん断応力についても計算しましたが、許容せん断応力の何％以内に収めればいいでしょうか？ 勘違いかもしれませんが、４５％以下にしないといけないとの記述があり、設計してみましたが、直感的に過剰設計のようなものになってしまいました。 フックの破断原因は沢山あると思いますが、とりあえず両端逆丸フックの一般的な引張りバネでの設計を考えています。 今回の質問には関係ないですが、材質はＡＷＰ－Ｂを使用します。 圧縮バネの仕様について 添付イメージのような治具を使用しているのですが たまに治具が戻らない事が発生します。 バネの適正な荷重をどうやって計算したらいいか教えてください。 またその時に初期たわみの応力が問題ないかの計算も合わせてお願いします。 バネの入る隙間が10ｍｍ、バネの自由高さが15ｍｍ、初期たわみが5ｍｍのようなイメージ 宜しくお願い致します。 引きバネの応力の計算 引きバネを引いて使うのではなく、添付の図の様に、開くものに対して 引きバネをはめ込んで、開く力に対してバネの締め付ける力で 開くものを締め付けようと考えています。 その様な使い方で何度も開く物に対して締め付けていく時に バネがちぎれる（せん断する）検討をしようと思っています。 その計算方法を教えて下さい。 下記の２つの線径違いでどれぐらい違うのかを知りたいです。 お詳しい方お教え下さい。 宜しくお願いします。 バネ(1) バネ(2) コイル中心径 ： 15.20mm 14.80mm 材料の直径 ： φ0.8 φ1.2 バネ指数 ： 19 12.33 有効巻き数 ： 3 3 荷重 ： 5kg 5kg S45Cの許容せん断応力 S45Cの許容せん断応力を教えてください。 繰り返し荷重で、関係あるか分かりませんが 表面処理は硬質クロムメッキです。 よろしくお願いします 潤滑性樹脂のせん断応力 潤滑性樹脂（POMを検討）のパイプを、抜き差し蝶番の回転軸に使おうとしています。 パイプの外径がφ３８、内径φ２８、蝶番との接触幅が片側で２ｍｍ、せん断方向に３０ｋｇｆの荷重が常にかかっています。 このとき、せん断応力が０．５７Ｎ／ｍｍ＾２で、接触応力は、３．８７Ｎ／ｍｍ＾２だと思う（?）のですが、大丈夫でしょうか。 アドバイスお願い致します。 すみ肉溶接時の最大荷重と安全率について すいません、長文およびいくつか質問がありますが、よろしくお願いします。 わかりにくい場合はわけようと思います。 各溶接個所にかけられる最大荷重を計算するために、機械設計便覧やネットで調査していますが、色々ありすぎてわからなくなっています。 １．引っ張り荷重の場合 構造は、角パイプ（SUS304 40×40×t2）の1辺にフラットバー（SUS304 50×t6） を垂直方向に側面すみ肉溶接しています。脚長は2mmです。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－ ｜ ｜ ｜｜ ｜ －－－－－－｜ ｜－－－－－－－ ｜｜ ｜ ｜ ｜ ｜｜－－－ ｜ ｜ ｜｜ ↓ 荷重 正面 側面 まず、ステンレス構造建築協会のＨＰから、下記のことを調べました。 ・溶接時のSUS304の基準強度 235[N ／ mm^2] ・引っ張り曲げ許容応力 235／1.5=156.6[N ／ mm^2] ・せん断許容応力 235／1.5×ルート3=90.4[N ／ mm^2] 便覧から ・のど厚から溶接部の面積は (0.7×2)×40×2=112[mm^2] 以上から最大荷重Pmaxは 156.6×112=17539.2=1788[kg] としました。 例えば、重さ200kgの塊(P)をフラットバーに縫い付けた場合の安全率(S)は S=1788／200=8.94 という考え方でいいのでしょうか？ 便覧のほうで考えると、垂直応力の公式は 0.707×荷重[N]／脚長×溶接長さ となっていて、これに合わせると (0.707×200×9.8)／(2×40)=17.3 安全率は156.6／17.3=9 となるので、どちらも正解かとは思うのですが・・・。 また、すみ肉溶接の場合は、せん断応力で考えるとか、効率を７０パーセントにする等あり、混乱しています。 ２．モーメントとせん断力が加わる場合 構造は、上記の角パイプ同士を脚長2mmで全周すみ肉溶接しています。 距離Ｌのところに荷重Ｐがかかるときの応力と安全率を求めたいと思っています。 Ｐ ↓ ｜ ｜－－－－－－－－－－ ｜ ｜ ｜－－－－－－－－－－ まず、曲げ応力をモーメントと断面係数から求め、それを曲げ許容応力と比較しました。 ・曲げモーメントM P×L ・断面係数Z (外形^4-内径^4)／(6×外形) から 曲げ応力=M／Z せん断応力は P／(0.7×2×40×40) 上記から、それぞれの安全率を求め小さいほうを採用するのでしょうか？ 便覧にも全周すみ肉溶接時の公式がありますが、どちらを採用していいか迷っています。 長文になりましたが、考え方があっているか知りたいです。 よろしくお願いします。 バネの使用部品について 初心者です皆様のお力をお借りしたいと思います。 使用目的は５００ミリ×８５０ミリのプラスチックの板を積み重ねていく時に常に一定の高さを保てるようにしたいのですがどのような規格の部品を使ったらよいでしょうか。具体的には以下の通りです。 寸法 ５００ミリ×８５０ミリ 重量 約１Kｇ 〇 すでに重なっている最上面より３ミリくらい浮いたところから落とす 最大で荷重がかかった時約２０ｋｇ 使用個数は４ヶあればいいと思います。 ４つのバネの上に土台となる木板を取り付けそこに板を落とし重ねていく バネの中に芯棒みたいな物を入れたほうがいいでしょうか また、木板に取り付けるので取り付けができるような部品がついているバネはあるのでしょうか 荷重の表現について４ヶ使用すると単純に１ヶにかかる荷重は４分の１になるのでしょうか 以上宜しくお願い致します RCシェルの応力解析と耐力の算定 FEMについてあまり詳しくありません。RCの最大耐力を求める時には非線形解析を行わないといけませんが、設計荷重のもとでの応力分布を調べる時には静的な線形解析でいいのでしょうか？コンクリートですので応力解析を行う際にも材料非線形を考えないといけませんか？ ばねの荷重精度 圧縮、引張バネに荷重の公差をつける場合、 指定高さ、長さは全たわみの２０～８０％の範囲にするとあります。 指定高さ、長さ時のたわみを小さく指定したい場合は 材料をＢ種ではなくＡ種にしたほうが精度がよくなるということでしょうか？ （Ａ種のほうが許容応力が小さいので全たわみも小さくなるから） バネと圧力の関係について 押しバネを使って6mmの六角の形状のピンを押す道具を作りました。 ピンは横一列に７本並んでいて、それぞれのピンに押しバネが入っています。ノック式のボールペンが7本横並びになっている様な構造です。 そのピンの表面（6mmの六角の形状）にどのくらいの力（圧力）がかかって押しているか知りたいのですが、計算の仕方が分かりません。 使用しているバネは、 材料 SUS304 材料の直径 Φ0.6mm コイル外形 Φ6.0mm 自由高さ 23.0mm 総巻数 11.0巻 ばね定数 0.363N/mm 許容荷重 4.85N 許容荷重時高さ 9.62mm です。 伝わりにくいかもしれませんが、 もし教えていただける方がいましたら、よろしくお願いします。 平行バネの荷重計算及び曲げ応力について 平行バネの計算をしておりまして実験値と計算値が合わず困っております。 そもそもの計算方法が間違っていると考えているのですが 計算方法等を教えていただければと思います。 厚さ0.2mm,幅5mm、長さ28(バネの固定点間は24.5mm)の2枚のバネを 高さ5mmあけ2枚設置します。(詳しくは参考の形状データ) 断面2次モーメント、荷重、たわみ、曲げ応力の求め方が わかるととてもありがたいです。 また平行バネに末端部に負荷がかかると バネ自体は平行に上にあがるのでしょうか？ わかりにくい文面となってしまいまして申しわけありませんが よろしくお願いします。 必要なことなどあれば書き込んでください 形状データ.jpgです http://photos.yahoo.co.jp/ph/hyuberion616/vwp?.dir=/17cb&.dnm=410e.jpg&.src=ph&.view=t&.hires=t U字型の片持ち梁強度の最大応力計算について 片持ち梁強度の負荷にて添付図の断面形状にて矢印の方向で荷重をかけた時の最大応力 σmax[MPa]を知りたいです。 (荷重P、梁長さL、幅b、幅t, 厚さs 、厚さｄは決まっているものとして) この場合、断面形状が長方形の時と同様に最大応力を出すことは可能でしょうか。 よろしくお願いします。 厚肉円筒の降伏応力 課題で次のような問題が出されました。 内径20cm、肉厚3cmの内圧のみを受けるあつにく円筒の許容応力が60MPaのとき、許容される内圧を (1)最大主応力説(2)最大せん断応力説(3)せん断ひずみエネルギー説 を用いて求めなさい。 授業はささっと終わったので授業中で解いた解き方は何が何やら分かりませんが それぞれの降伏の条件は分かっています。 できるだけ詳しく教えてください。 お願いします。。。 三点曲げ試験 厚さ7mm、幅10mm、弾性率2GPa、スパン間距離40mmのはりの中央に100Nの負荷をかけて三点曲げ試験を行い、考察として、最大引っ張り応力、最大せん断応力、変位を考えないといけないのですが、いろいろ調べても、これらをもとめる式が見つからず、困っています。 分かる方、どうかお願いいたします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば？ Part2 タイヤ交換 アプローチしすぎ？ コロナの予防接種の回数 日本が世界に誇れるものは富士山だけ？ AT車 Pレンジとサイドブレーキ更にフットブレーキ 奢りたくありませんがそうもいかないのでしょうか 臨月の妻がいるのに… 電車の乗り換え おすすめのかっこいい曲教えてください！ カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科（小学校・中学校）化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他（自然科学） カテゴリ一覧を見る あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
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