圧縮ばねの塗布
圧縮ばねの適用範囲は、自動車のエンジンや大型スタンピングマシンから大型の電化製品や芝刈り機、医療機器、携帯電話、電子製品、敏感な計器機器まで、非常に広い範囲に及びます。最も基本的なインストールは、ボタンが必要な場所ならどこでもです。コーンスプリングは、低いソリッド高さと増加した波抵抗を必要とするアプリケーションで一般的に使用されます。
圧縮ばねの設計方法
すべてのスプリングはエネルギーを蓄え、放出するため、エンジニアや設計者はスプリングの物理学を完全に理解している必要があります。スプリングは、動作が予測可能な単純なメカニズムです。ばね設計の基本原則はフックの法則で、ばねを変形させるのに必要な力は変形量に比例するというものです。圧縮ばねを圧縮すると、圧縮ばねに必要な力が増大します。
ニュートン/メートル(SI単位)またはポンド/インチで測定されるばね定数は、ばねの変形に必要な力を決定します。ばね定数が大きいほど、ばねの剛性が大きくなります。ばね定数に影響を与える要因には、線径、コイル径、自由長、および有効コイル数が含まれます。圧縮ばねに蓄えられるエネルギーは、ばねの材料特性、線径、およびコイルの数によって異なります。ばねの速度または剛性は、線径とコイルの数によって異なります。ばねの速度は、単位長さあたりの力の変化であり、ポンド/インチまたはニュートン/ミリメートルで測定されます。ばねの速度は、線径やコイル数を変更することで調整できます。
圧縮ばねの物理的考慮事項
外径(OD):圧縮ばねを穴に挿入するときは、その外径を考慮する必要があります。スプリングをデバイスの内部コンポーネントで囲む場合は、それらの寸法も測定する必要があります。スプリングの外径(OD)は圧縮時に膨張するため、スプリングをチューブや穴に使用する場合は非常に重要です。ODは、一方のコイルの外縁からもう一方のコイルの外縁まで測定されます。
製造工程では、スプリングの外径に制限があり、組み立てに必要なハウジングサイズに影響を与える可能性があります。ばね製造業者は通常、予想される外径の拡大と製造公差に基づいて作業穴の直径を提供します。この情報は、カスタムスプリングを注文したり、在庫カタログから選択したりするときにニーズを指定するために重要です。
内径(ID):圧縮ばねをシャフトまたはスピンドルに取り付けるときは、その内径を考慮する必要があります。摩擦を避けるために、シャフトとスプリングの間に少なくとも1万分の1インチの小さなギャップを維持する必要があります。内径は、外径から線径の2倍を引くことで求められます。
圧縮スプリング内径
フリーレングス:コンプレッションスプリングがプリロードされた状態と位置を維持することを確実にするために、フリーレングスは使用可能なスペースよりわずかに大きくすることをお勧めします。フリーレングスとは、圧縮スプリングが圧縮、負荷、または力を受けていないときの長さを指します。これは、スプリングの一方の端からもう一方の端まで、または先端から先端まで測定されます。
圧縮スプリングの自由長さとソリッド高さ
物理的な高さ: スプリングの物理的な高さは、ワイヤの直径とコイルの総数によって決まります。スプリングの荷重高さが物理的な高さを超えたり、下回ったりしないようにしてください。
温度や湿度などの要因を含むスプリングの作業環境は、その性能に影響を与える可能性があります。より高価な材料はより高い温度に耐えることができますが、スプリングの全体的なコストも増加します。
スプリングピッチ:スプリングピッチとは、1つのワイヤの中心から別のワイヤの中心まで測定された、隣接するコイル間のスペースを指します。ピッチを決定するには、コイル間のギャップを測定し、ワイヤの太さを追加します。
圧縮スプリングのピッチを測定する
アクティブコイル:圧縮スプリングでは、アクティブコイルとは、スプリングに負荷が加えられたときに圧縮および変形するコイルを指します。これらのコイルは、スプリングの動きと機能に関与しています。
バスコイルの数:圧縮スプリングのバスコイルの数には、有効なコイルと、たわみに関与しないピッチのない閉じたコイルが含まれます。
圧縮ばねを選ぶ際には、コイルの総数と有効コイル数を理解することが重要です。クローズドエンドまたはグランドエンドスプリングには、端部に非有効なコイルがありますが、オープンエンド圧縮スプリングのすべてのコイルは効果的であり、荷重の運搬に関与しています。
ばね定数を理解することは、メーカーが適切なばね性能を確保するために重要です。ばね定数が高すぎる場合や、ばね線が細すぎると、ばねが故障する可能性があります。大きなスプリングは、不安定性や潜在的な損傷を避けるために正確に製造する必要があります。スプリング巻線機は、正確な計算を通じて慎重に校正され、製造されたスプリングが必要な仕様を満たしていることを確認します。
