[ねじり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
ねじりばねの計算のためのパラメータを設定します。
[ばね強度計算]
[ねじりばね設計] | 指定したばね荷重におけるねじり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おける取り付け寸法およびねじりばねの強度チェックを計算します。 |
作動力計算 | 指定した寸法のねじりばねにより生じる力を計算します。 |
[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。
[ばね荷重の方向] | [ばね荷重に有効な巻数] | ばねはコイルの巻き方向に荷重を受けます。 |
| | [ばね荷重に無効な巻数] | ばねはコイルがほどける方向に荷重を受けます。 |
設計のタイプ | 注: このオプションは、[ばね強度計算]領域で[ねじりばね設計]を選択した場合にだけ使用できます。 |
| | F 8 , 組立て寸法 d, n, D, F 1 | 指定した最大荷重とばねの取り付け寸法に適合する、線径、コイル数、ばね径、最小荷重を設計します。 |
| | [F, φh d, n, D, たわみ] | 指定した荷重と作動ストローク角度に適合する、線径、コイル数、ばね径、作動アームの角度偏向を設計します。 |
| | [F, D d, n, 取付寸法] | 指定した荷重とねじりばねのばね径に適合する、線径、コイル数、取り付け寸法を設計します。 |
| | [F 8 , D, φ*h d, n, F1, たわみ] | 指定した最大荷重、作動ストローク角度、およびねじりばねのばね径に適合する、線径、コイル数、作動アームの角度偏向を設計します。 |
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]
[ばね強度計算]領域で[作動力計算]を選択した場合、このオプションは使用できません。
[モーメントの特定] | 指定した曲げモーメントとアームの長さに対するばねの作動力を計算します。 |
[力の計算] | 指定したばねの作動力とアームの長さに対する曲げモーメントを計算します。 |
[ばねの取付]
値を入力または計測するには、このチェック ボックスをオンにします。
ばねの棒およびハウジングの寸法チェックを実行します。
寸法
ばねの寸法を入力または計測します。
[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。 |
[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。 |
許容曲げ応力 | ばねの材料の許容曲げ応力係数を入力します。 |
[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。値を大きくするほど、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。値を小さく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]
φ1, φh φ8 | 指定した作動ストローク角度と作動アームの最小角度偏向に対する、作動アームの最大角度偏向を計算します。 |
φ8, φh φ1 | 指定した作動ストローク角度と作動アームの最大角度偏向に対する、作動アームの最小角度偏向を計算します。 |
φ1, φ8 φh | 指定した作動アームの角度偏向に対する、作動ストローク角度を計算します。 |
(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。
[作動ストローク角度の設計] |
注: この領域は、[ばね強度計算]領域で[ねじりばね設計]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, n, 組立て]を選択した場合にのみ使用可能になります。 |
指定しない | 指定した荷重とばね径に適合する、作動ストローク角度を設計します。 |
最小角度 | 指定した荷重とばね径に適合する、最小許容値より大きい作動ストローク角度を設計します。 |
最大角度 | 指定した荷重とばね径に適合する、最大許容値より小さい作動ストローク角度を設計します。 |
角度範囲 | 指定した荷重とばね径に適合する、要求した角度に最も近い作動ストローク角度を設計します。 |
コイル径の設計 |
注: この領域は、[ばね強度計算]領域で[ねじりばね設計]を選択し、[設計のタイプ]ドロップダウン リストから[F 8 , 取付寸法 d, n, D, F 1 ]または[F, φ h d, n, D, たわみ]を選択した場合にのみ使用できます。 |
指定しない | 指定した荷重とばねの取り付け寸法に適合する、最小のばね径を設計します。 |
最小直径 | 指定した荷重とばねの取り付け寸法に適合する、最小許容値 D2min よりも大きい最小のばね径を設計します。 |
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。
ばねの質量やワイヤ長さなどの計算された寸法値が表示されます。[計算]をクリックすると、値が表示されます。結果の値の単位は変更可能です。変更対象に指定する値をダブルクリックします。
[結果]ペインに次の出力パラメータが表示されます。
- [結果]
- [最小荷重時のばね材料の曲げ応力] (σ 1)
- [最大荷重時のばね材料の曲げ応力] (σ 8)
- [最大荷重時の巻き部長さ] (L 8)
- [最大荷重時のばね内径] (D 28)
- [応力集中係数] (k f)
- [ばね係数] (kφ)
- [作動アームの限界テストたわみ角] (φ max)
- [変形エネルギー] (W 8)
- ワイヤ長さ
- ばね質量
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
の順にクリックし、[計算]タブをクリックします。