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等価ばね剛性計算機

直列または並列のスプリングの合成剛性を計算します

計算パラメータ

ISO 26909とフックの法則の原則に基づく

メートル法

帝国制度

計算結果

等価剛性:
—

完全なコンプライアンス:
—

力の分布:
—

たわみ分布:
—

システム分析:

計算機の仕組み

並列スプリング

スプリングを並べて（平行に）配置すると、荷重が均等に分散されます。

k_eq = k₁ + k₂ + k₃ + … + k_n

特徴:

総剛性が増加する
すべてのスプリングのたわみが同じ
力はバネ間に分配される
積載量を増やすために使用

直列スプリング

バネを端から端まで（直列に）接続すると、同じ力が作用します。

1/k_eq = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃ + … + 1/k_n

特徴:

総剛性が減少する
すべてのバネに同じ力が作用する
総たわみは個々のたわみの合計である
作業範囲を広げるために使用される

混合構成

複雑な配置では、直列接続と並列接続が組み合わされています。

まず並列グループを計算する
次にシリーズの組み合わせを計算します
ネストされた構成を内側から外側へ作業する

スプリングの種類と用途

圧縮スプリング: 最も一般的なのは、圧縮力に抵抗する
伸縮スプリング: 張力に抵抗し、初期張力を持つ
ねじりバネ: 回転抵抗力、k（N·m/rad）
ディスクスプリング: 小さなスペースで高い耐荷重、非線形

重要な考慮事項

バネ定数はたわみに応じて変化する可能性がある（非線形バネ）
圧縮ばねのコイル結合を考慮する
引張バネの初期張力を考慮する
温度はバネの硬さに影響する
疲労寿命は応力範囲に依存する

実用的な応用

振動絶縁: 低周波数用直列スプリング
負荷分散: 重荷重用平行スプリング
微調整： 特定の特性に合わせた混合構成
冗長性: 安全のための複数のスプリング

📘 バネ剛性計算機

直列、並列、または混合構成の複数のスプリングの等価剛性を計算します。
並列: k = k₁ + k₂ + … | 直列: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …

💼 アプリケーション

コンプレッサーの振動絶縁: 必要なfn = 5 Hz、質量1200 kg。必要なk = 118 kN/m。解決策：4本のバネを並列にし、各バネを29.5 kN/mとする。
計器サスペンション: 5000 N/mのバネがあり、2000 N/mが必要です。解決策：2個直列に接続 → k = 2500 N/m。微調整のために調整値を追加します。
2段階分離： 上部：4本のスプリング × 10000 N/m 並列 = 40 kN/m。下部：4本のスプリング × 8000 N/m = 32 kN/m。段を直列接続 → 実効値約18 kN/m。
緊急交換: 12000 N/mのバネが折れました。6000 N/mしか入手できません。解決策：2本のバネを並列にすると12000 N/mになります✓

スプリングフォーミュラ:

らせんばね：k = Gd⁴ / (8D³n) ここで、G = せん断弾性率（80 GPa鋼）、d = ワイヤ径、D = 平均コイル径、n = 有効コイル数