スプリングレートはどのように計算されますか?

圧縮コイルばねのばね定数kはk = Gd⁴/(8D³n)で表されます。ここで、Gはせん断弾性率、dは線径、Dは平均コイル径、nは有効コイル数です。この式は、丸線とピッチ角が無視できる場合を前提としています。.

ワール補正係数とは何ですか?

ワール係数Kwは、らせんばねの曲率と直接せん断効果を考慮します。Kw = (4C-1)/(4C-4) + 0.615/C（C = D/dはばね指数）です。この係数は、特にばね指数が小さい（密に巻かれた）場合、計算されるせん断応力を増加させます。.

どのくらいのスプリングインデックス C を目標にすればよいでしょうか?

典型的なバネ指数C = D/dは4～12です。C < 4 では、ばねの製造が困難になり、大きな応力が発生します。C > 12では絡まりや座屈が発生する可能性があります。ほとんどの用途ではC = 6～10が最適です。.

立体高とは何ですか？なぜそれが重要なのですか？

ソリッドハイトとは、すべてのコイルが接触するまで完全に圧縮されたスプリングの長さです。これは（コイルの総数）×線径に等しくなります。スプリングは使用中にソリッドハイトまで圧縮されてはいけません。圧縮されると、永久変形（塑性変形）が発生します。.

どのせん断弾性率 G を使用すればよいですか?

一般的な値：ミュージックワイヤ（ASTM A228）G ≈ 79.3 GPa、ステンレス302 G ≈ 69 GPa、クロムバナジウム G ≈ 77.2 GPa、リン青銅 G ≈ 41.4 GPa。G は温度とワイヤ径によってわずかに変化します。.

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圧縮コイルばね設計計算機

圧縮コイルばねを設計します。線径、コイル径、自由長、有効コイル数、せん断弾性率を入力すると、ばね定数、最大荷重、せん断応力、およびソリッド高さを計算します。.

スプリングレート k ワールファクター自動計算

ワイヤ径d (mm）

平均コイル径 D (mm）

自由長 L₀ (mm）

アクティブコイルn

材料（せん断弾性率G）

終了タイプ

クイックプリセット

結果

スプリングレート k

—

固体時最大荷重（F_固体)

—

最大せん断応力τ（Kw付き）

—

ソリッド高さ

—

スプリングインデックスC

—

ワールファクターK_w

—

春のプロフィール

スプリングレート

ワール補正によるせん断応力

ワールファクター

ここで、C = D/d はスプリング指数です。.

ソリッド高さ

材料	G (GPa)	一般的な用途
ミュージックワイヤー（A228）	79.3	汎用性、高疲労寿命
クロムバナジウム	77.2	高応力、衝撃荷重
ステンレス302	69.0	耐食性
リン青銅	41.4	電気的、非磁性
ベリリウム銅	44.8	非発火性、導電性

例 — ミュージックワイヤースプリング

与えられた： d = 4 mm、D = 30 mm、L₀ = 80 mm、n = 10、G = 79300 MPa

C = 30/4 = 7.5

k = 79300 × 4⁴ / (8 × 30³ × 10) = 79300 × 256 / 2,160,000 = 9.39 N/mm

ソリッド高さ = (10+2) × 4 = 48 mm → 移動量 = 80 − 48 = 32 mm

F_固体 = 9.39 × 32 = 300.5 北緯

⚠️ 注意: 使用中はスプリングを圧縮し、圧縮限界まで圧縮しないでください。作動ストロークは、利用可能なたわみ量の80%以下になるように設計してください。自由長/平均直径が4を超える場合は、座屈の有無を確認してください。.

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結果

スプリングレート

ワール補正によるせん断応力

ワールファクター

ソリッド高さ

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