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ばねの臨界速度計算機
圧縮コイルばねの臨界サージ周波数（コイルに沿って定在波が形成され、サージングを引き起こす共振周波数）を計算します。
らせんばね
サージ周波数
4 材料
結果
サージ周波数
—
サージ周波数（RPM）
—
バネ剛性（k）
—
スプリングインデックス（C = D/d）
—
固定-自由端固有振動数（一端自由）
—
材料
—
サージ周波数
螺旋圧縮ばねの臨界サージ振動数（固定-固定／自由-自由境界、基本モード）：
- d — 線径（m）
- D — 平均コイル径（m）
- nₐ — アクティブコイルの数
- G — 線材のせん断弾性率（Pa）
- ρ — 線材密度（kg/m³）
スプリングの硬さ
ばね指数 & 固定-自由端固有振動数
実用的なスプリング設計では、スプリング指数 C は通常 3 〜 15 の範囲になります。
計算例
例 - ばね鋼圧縮ばね
条件： d = 5 mm、D = 30 mm、nₐ = 7、ばね鋼（G = 79.3 GPa、ρ = 7850 kg/m³）
√(G / 2ρ) = √(79.3×10⁹ / (2×7850)) = 2247.4
f_surge = 0.005 / (2π × 7 × 0.030²) × 2247.4 = 283.9 Hz （17,032回転）
k = 79.3×10⁹ × 0.005⁴ / (8 × 0.030³ × 7) = 32.8 N/mm
C = D/d = 30/5 6.0 （良好、3～15の範囲内）
f_fixed-free = 283.9 / 2 = 142.0 Hz
⚠️ 経験則: サージ周波数は、バルブスプリングの場合は動作周波数の少なくとも 13 倍、一般的な産業用途の場合は 15～20 倍にする必要があります。
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50か国以上で使用されている業務用ポータブルバランサー、振動アナライザー、状態監視システム。現場でのバネ共振診断や回転機械のバランス調整が可能です。
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