圧縮コイルバネの最大荷重を許容応力から予め知る計算式

 前にご紹介しました計算式より設置スペースが解っていれば、其のバネの最大荷重値を算出する方法をご紹介いたします。
το＝（8D／πd3）P---------------------------------------(1.2)
 
τ＝κτο------------------------------------------------(1.3)

上記の2式より。荷重Pは以下のように表されます。
P=（το/κ）/（8D/πd3)

今各要素を下記の記号に置き換えるとすれば
線径 d
コイル中心径 D
応力修正係数 κ
最大許容応力 τmax
最大荷重 Pmax

として次式が成り立ちます。
 
Pmax=（τmax/κ）/（8D/πd3)------------------------(1)
 
上記式より材質、コイル径（コイルスペース）が決まっていれば
 
最大許容応力より最大荷重が凡そ推測できます。
 
例えば、材質がピアノ線、コイル中心径が20mm（適正バネ指数：10～11より）取れるとすれば
 
線径はφ2.0（c＝D/d）
 
応力修正係数：1.145
 
ピアノ線φ2.0のJIS規定によるMin引張力（既定値）は、1810Mpa
 
最大許容応力：814Mpa（最低引張力×45%）
 
以上より式(1)より
 
Pmax≒112-------------------------------------------(2)
 
よって1個のバネに掛かる荷重が(2)の値よりも大きければ、材質・スペースの見直し
 
バネを並列使い、もしくは親子バネ等を使用方法も再検討する必要があります。