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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:波形プレートの荷重計算)

波形プレートの荷重計算方法について

2023/10/18 01:45

このQ&Aのポイント
  • 波形プレートはバネのように荷重を出すことができるが、荷重と変位量の計算式が見つからない
  • ウェーブワッシャーの計算式は見つかるが、波形の鋼板の荷重と変位量の計算式が見つからない
  • 荷重計算に関する情報を探している
※ 以下は、質問の原文です

波形プレートの荷重計算

2010/09/10 19:06

私は機構設計をしている物です。

現在、鋼板を波状に加工してバネのように荷重を出して
使用したいと考えています。

ウェーブワッシャーの計算式は見つけることが出来たのですが、
波形の鋼板の荷重と変位量の計算式が見つかりません。

A mm撓ませるとB Nの荷重が発生する。
というような計算をしたいと考えています。

幼稚な文章でわかり辛いかもしれませんが、
知っている方がいらっしゃったら教えていただきたく思います。

宜しくお願いします。

回答 (2件中 1~2件目)

2010/09/13 09:13
回答No.2

薄板ばねの設計計算を応用できませんか?下記資料をご覧下さい。
詳細はばね工業会のばね設計資料をご覧下さい。ばね座金や波形ワシャの
設計計算式は片持ちはりの計算を発展させ補正したものです。
以下の雑誌の記事をご覧下さい。
『機械設計 2003 Vol.47 No.2 P-130』
計算のモデルはできるだけ単純なものが望まれますが、波形のばね計算には
接触点の距離や摩擦の要素が入るので計算とのギャップは否めません。実際
の荷重とたわみを計測されることをお勧めします。

基本は形状ファクターΛを加算して求めた?Λにより、荷重P~たわみδの関係
は次式で与えられます。
P=E Iδ/?Λ  (I=bt^3/12)
この際各形状要素の荷重点に注意してください。

詳しくはばね工業会の 規格SC005薄板ばねの設計マニュアルを参照下さい。

http://www.spring.or.jp/data/jsma_list.pdf

お礼

2010/09/15 19:43

回答有難うございます。

資料を拝見させて頂きました。

資料の式を基に荷重と変位量の計算をしたのですが、
計算結果に自身が持てません。

試しに波形ワッシャーの公式を、資料の計算式を使って
再現して、計算式の妥当性を確認しようとしましたが、
私の勉強不足かもしれませんが、波形ワッシャーの公式を
再現できませんでした。

二次モーメントの合算がいまいち理解できませんでした。

二次モーメントが増加するとバネ定数が少なくなりますよね。
例えば、波数が1より2の方がモーメントが大きくなってしまうと
おかしいですよね。

もし宜しければ、モーメントの合算についてもお教えいただければと思います。

もちろん、自分でも調べますが。

質問者

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質問する
2010/09/10 23:52
回答No.1

谷-山-谷の1波分をお使いになるのでしょうか?
山に荷重を掛けたとき、谷と谷の間隔は広がる方向に変形しますが、摩擦力
が変形を妨げる方向に作用します。
摩擦力を無視すれば、谷と谷の間隔で支持された単純梁の支間の中央に
集中荷重が掛かった場合と近い挙動をすると想像できますので、ラフな近似
としては単純梁の応力とたわみの関係を考えればよさそうに思います。

ただし、摩擦作用が働くのは間違いないので、摩擦係数によって応力とたわ
みの関係は変化することが想定されます。また、摩擦が作用するということ
は、応力を加えていった場合のたわみと、応力を減らしていった場合のたわ
みが同じ軌跡を辿るのではなく、ヒステリシスを生じるということを意味し
ます。

谷-山-谷の1波分ではなく、2波分以上をお使いなのであれば、より一層
摩擦の影響が大きく作用すると思います。波板を試作して、応力とひずみの
関係を実測なさった方が速く正確に答えを出せそうに思います。

役に立たない回答で済みません。

お礼

2010/09/15 19:28

返事が遅くなってしまい申し訳ありませんでした。
回答有難うございます。

確かにモノを作って実測した方が早いのですが、
おおまかでも目標値を狙ったモノを作りたいと思って質問しました。

摩擦の影響などを考えると、計算は難しいのかもしれませんが。。。

質問者

お礼をおくりました

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