[引張りコイルばねコンポーネント ジェネレータ]ダイアログ ボックス - [計算]タブ

引張りコイルばねの計算に使用するパラメータを設定します。

アクセス:

リボン: [設計]タブ [ばね]パネル [引張り] をクリックし、[計算]タブをクリックします。

[強度計算の種類]

引張りコイルばね設計

指定したばね荷重に対する引張りコイルばねの寸法を設計します。

ばねの計算チェック

指定した荷重とばね寸法に対する取り付け寸法の計算、および引張りコイルばねの強度チェックを行います。

作動力計算

指定した寸法の引張りコイルばねによって誘導される力を計算します。

[計算のオプション]

ばねの計算のオプションを選択します。

設計のタイプ

注: このオプションは、[強度計算の種類]領域で[引張りコイルばね設計]を選択した場合にだけ使用できます。
 

F, 組立て寸法 d, L 0 , n, D, フック

引張りコイルばねの指定した荷重 F 1、 F 8 および取付寸法 L 1 , L 8 、H に適合する線径、巻数、ばねの直径、およびフックのサイズを設計します。

 

F, 取付寸法, フック d, L 0 , n, D

引張りコイルばねの指定した荷重 F 1、F 8、取付寸法 L、L 8、H およびフックの形状に適合する線径、巻数、ばねの長さと直径を設計します。

 

F, D d, L 0 , n, 取付寸法, フック

指定した荷重 F 1、 F 8、および引張りコイルばねの直径に適合するばね線径、巻数、長さ、および取付寸法 L 1 , L 8、H およびフックのサイズを設計します。

 

F, D, フック d, L 0, n, 取付寸法

指定した荷重 F 1、F 8、引張りコイルばねの直径およびフックの形状に適合するばね線径、巻数、長さ、および取付寸法 L 1 , L 8、H を設計します。

 

F 8 , D, 取付寸法, フック d, L 0 , n, F 1

引張りコイルばねの指定した作動力 F 8、直径、取付寸法 L 1、L 8、H、およびフック形状に適合する引張りコイルばねの線径、巻数、ばねの長さ、予負荷状態で必要な力 F 1 を設計します。

応力曲線の修正方法

ドロップダウン リストから、応力曲線の修正方法を選択します。

 

つる巻ばねの場合、所定の荷重でばねのコイルに発生する応力が単純なねじりとして計算されます。丸めによって、その他の曲げ応力がコイルに発生します。したがって、補正係数を使用して計算内の応力が修正されます。一般的にいくつかの異なる係数が使用され、荷重の適用状況または規格の推奨値を満たす補正係数を一覧から選択します。

 
注: 静的荷重を加えたばねの強度チェックのビューで、最適な結果を得られる Gahner 補正係数を使用します。
 
ヒント: 静的荷重が加わるばねでは、修正は実行されません。

[荷重]

この編集フィールドは、[ばね強度計算]領域で[作動力計算]を選択した場合にだけ使用できます。

寸法

ばねの寸法を入力または計測します。

注: [強度計算の種類]領域で選択されているオプションによって、使用可能な編集フィールドは異なります。

[ばねの初応力]

冷間成形の引張りコイルばねは、プレストレスが加えられた、有効な密巻きコイルを使用して製造されます。ばねのプレストレスは、ばねの許容荷重に大きな影響を与えます。ばねを適正な長さまで変形させる場合、プレストレスがないばねよりも大きな荷重を使用してください。ばねのコイルにはばねのワイヤを巻き段階でプレストレスが発生し、その大きさは使用されている材料、ばね指数、巻き方法によって異なります。自動ばね巻き装置で製造されたばねのプレストレスは非常に小さくなります。

自由状態での応力

自由状態での応力の値を入力します。矢印をクリックすると[指定した直径での初期引張り]ダイアログ ボックスが開き、値を設定できます。

注: この編集フィールドは、前のドロップダウン リストから[自由プレストレス]オプションを選択した場合にのみ使用できます。

[ばねの材料]

ばねの材料とプロパティを選択します。 をクリックすると[材料データベース]が開くので、ここで適切な材料を選択できます。

警告: 材料の強度パラメータは実験的に求められたもので、同種のいくつかの材料について求めたパラメータの最小値になっています。ここで求められた値は、特定の材料の計測によって求められた値に近いものの、最終的な計算の場合は、製造者の材料シートや仕様書に基づいて材料のパラメータを使用することをお勧めします。

材料

材料値を入力して指定するか、材料データベースから選択します。

 

材料データベースから材料を選択した場合は、それらの値が次の編集フィールドに自動的に挿入され、編集フィールドはロックされます。フィールドのロックを解除するには、チェック ボックスをオフにします。

許容ねじり応力

値を入力します。

せん断弾性係数

ばねの材料の弾性係数を入力します。

密度

ばね材料の密度を入力します。

材料の利用係数

ばね材料の利用係数を入力します。編集フィールドの横の矢印をクリックし、値を設定することができます。

 

係数は、最大荷重状態のばねのねじり応力と、許容ねじり応力の関係を示し、たとえば u S» τ 8/ τ A となります。大きい値を選択した場合、ばねの製造に必要な材料は少なくなり、ばねの寸法および取り付けのための空間は小さくなりますが、ばねの作動における復元性の確保は難しくなります。小さい値を選択した場合はその逆になります。したがって、この係数は安全率の逆数値です。通常の操作条件の場合、材料の利用係数は u S = 0.85 から 0.95 の範囲にすることを推奨します。高温時や衝撃を伴う荷重を受けるなどの過酷な環境でばねを作動させる場合は、これよりも小さい値を使用できます。

 

材料稼働係数の値は、推奨値の範囲が提示されているダイアログ ボックスで選択します。

[取付寸法]

H, L 1 L 8

指定した作動たわみおよび取付時のばね長さに対して、最大荷重時のばね長さを計算します。

H, L 8 L 1

指定した作動たわみおよび最大荷重時のばね長さに対して、取付時のばね長さを計算します。

L 1 , L 8 H

取付時のばねおよび最大荷重時のばねの指定した長さに対して、作動たわみを計算します。

[ばねのコイル]

巻数の丸め

巻数を丸める値を設定します。

有効巻数

ばねの有効な巻数を指定します。

(詳細)

ばねの設計の追加オプションが表示されます。[その他のオプション]領域を表示するには、[計算]タブの右下にある [詳細]をクリックします。

作動たわみの設計

注: [強度計算の種類]領域で[引張りコイルばね設計]を選択し、[設計のタイプ]ドロップダウン リストから[F, D d, L 0 , n, 取付寸法, フック]または[F, D, フック d, L 0 , n, 取付寸法]オプションを選択した場合にのみ使用できます。

指定しない

指定した荷重およびばね径に適合する、ばね作動たわみを設計します。

最小作動たわみ

指定した荷重およびばね径に適合する、ばね作動たわみ(最小許容値 Hmin よりも大きい)を設計します。

最大作動たわみ

指定した荷重およびばね径に適合する、ばね作動たわみ(最大許容値 Hmax 未満)を設計します

たわみの範囲

指定した荷重およびばね径に適合する、ばね作動たわみ(要求したたわみ H' に近似)を設計します。

コイル径の設計

注: [強度計算の種類]領域で[引張りコイルばね設計]を選択し、[設計のタイプ]ドロップダウン リストから[F, 取付寸法 d, L 0 , n, D, フック]または[F, 取付寸法, フック d, L 0 , n, D]オプションを選択した場合にのみ使用できます。

指定しない

指定した荷重およびばねの取付寸法に適合する、最小のばね径を設計します。

最小直径

指定した荷重およびばねの取付寸法に適合する、最小のばね径(最小許容値 D2min よりも大きい)を設計します。

最大直径

指定した荷重とばねの取り付け寸法に適合する、最大許容値 D1max よりも小さいばねの外径を設計します。

直径範囲

指定した荷重とばねの取り付け寸法に適合する、要求した直径 D' に最も近いばね径を設計します。

[結果]

[計算]および[設計]タブの右側に[結果]領域を表示するには、右側の二重線をダブルクリックするか山形のマークをクリックします。

補正係数やばね質量などの計算された寸法値が表示されます。[計算]コマンドを押すと、値が計算されます。

[結果]ペインに次の出力パラメータが表示されます。

注: メートル法またはフィート/インチ法の単位での計算パラメータの詳細については、『エンジニア ハンドブック』を参照してください。

メッセージの概要

計算に関するレポートが表示されます。[計算]および[設計]タブの下部に[メッセージの要約]領域を開くには、タブの下部にある二重線をダブルクリックするか、タブの下部にある山形のマークをクリックします。

ツールバー コマンド

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