JIS B 2706:2013 皿ばね | ページ 2

4
B 2706 : 2013
                              4E     t              h0
                          I      2     2       C2           C3    (6)
                             1     C1D               t  2t
                              4E      t             h0
                          II     2      2      C2            C3   (7)
                             1      C1D             t   2t
                               4E     t                   h0
                                 2       2     2(C3 C2 )           C3   (8)
                             1       C1D                  t    2t
                               4E     t                   h0
                                 2       2     2(C3 C2 )           C3   (9)
                             1       C1D                   t   2t
d) ばね定数の計算式 ばね定数は,非線形であるので式(5)をたわみδで微分して,次の式(10)によって
    求める。
                                                              2                2
                            dP     D   d      4E    t3     h0     h0      3
                         k                       2               3               1   (10)
                            d    (D  d)  3r  1     C1D2     t      t  t   2  t

7 荷重特性

7.1 単体の荷重特性

7.1.1  特性曲線
  ばねの荷重特性は,h0/tの比に依存しており,図2のように非線形の曲線となる。図のS点は計算上の
密着荷重であり,S点における荷重は,式(5)のδにh0を代入して,次の式(11) によって求める。
                                 D   d      4E    t3h0
                         Ph0                   2     2 (11)
                               (D  d)  3r  1     C1D
                                         図2−荷重特性
7.1.2  計算値及び実測値の荷重特性
  荷重試験機でばねの荷重特性を測定すると,ばねの荷重は,図3に示すようにばねのたわみが0.1h0

――――― [JIS B 2706 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                                   B 2706 : 2013
0.4h0までは初期ひずみなどで計算値より低くなり,0.75h0(使用最大限界)を超えてh0に近くなると荷重
の支点が変化するため,計算値より高くなる。
                               図3−計算値及び実測値の荷重特性例

7.2 組み合わせたときの荷重特性

  ばねは,様々な組合せによって,次のような荷重特性が得られる。ばねを組み合わせて使用する場合,
荷重を負荷したときに,ばねがくずれないよう一定の位置に保つ必要がある。そのために一定の隙間をも
った案内が必要となる。案内は,基本的に内径案内が望ましいが外径案内でもよい。推奨隙間は,表5に
よる。
  なお,案内の形状については,受渡当事者間の協定による。
                                        表5−案内の隙間
                                                    単位 mm
                                   外径又は内径    径の隙間
                                      15以下         0.2
                                      20以下         0.3
                                      26以下         0.4
                                      45以下         0.6
                                      75以下         0.8
                                     140以下         1.0
                                     250以下         1.6
a) 並列重ねの荷重特性 図4に示すように,ばねを同じ向き(以下,並列という。)に重ねると,重ね
    枚数倍荷重が大きくなる。重ね枚数をnとして,荷重PG,たわみδG及び自由高さL0は,次の式(12)
    式(14) によって求める。
                        PG  n  P   (12)
                          G

(pdf 一覧ページ番号 )

――――― [JIS B 2706 pdf 7] ―――――

6
B 2706 : 2013
                         L0  H0  (n )1 t   (14)
                                    図4−並列重ねの荷重特性
b) 直列組合せの荷重特性 図5に示すように,ばねを交互に組み合わせる(以下,直列という。)と,
    枚数倍たわみが大きくなる。組み合わせた枚数をmとして,荷重PG,たわみδG及び自由高さL0は,
    次の式(15)式(17) によって求める。
                        PG  P   (15)
                          G         (16)
                         L0  m  H0   (17)
                                   図5−直列組合せの荷重特性
c) 並列重ね及び直列組合せの荷重特性 図6に示すように並列と直列との組合せをした場合,各並列の
    枚数をn,直列の組数をmとして,荷重PG,たわみδG及び自由高さL0は,次の式(18)式(20) によ
    って求める。
                         PG  n  P   (18)
                          G         (19)

――――― [JIS B 2706 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                                                   B 2706 : 2013
                         L0  [H0  (n )1 t] m  (20)
                             図6−並列重ね及び直列組合せの荷重特性

8 許容応力

8.1 一般事項

  ばねの断面が長方形のため,各角部に応力が集中する。図1に示す位置I,II,III及びIVの応力は,式
(6)式(9)によって計算する。最大圧縮応力は,位置Iで発生し,最大引張応力は,図7に示すように外内
径の比(D/d),及び全たわみと厚さとの比(h0/t)によって,位置II又はIIIに発生する。
                                    図7−最大引張応力の位置

8.2 静的荷重を受ける場合

  静的荷重を受ける場合,又は使用期間内に5 000回以下の繰返しを受ける場合,高さHt=H0−0.75h0の
ときの最大圧縮応力σIの絶対値は,2 500 N/mm2を超えないことが望ましい。

8.3 繰返し荷重を受ける場合

  繰返し荷重を受ける場合,荷重の最大及び最小におけるσII及びσIIIのそれぞれの引張応力を計算し,そ
の最大値及び最小値で耐久限度を検討する。
  なお,一例としてSUP10のばね鋼を使用し,ショットピーニングを施さない場合の耐久限度線図を図8

――――― [JIS B 2706 pdf 9] ―――――

8
B 2706 : 2013
図10に示す。
        図8−耐久限度線図(グループ1)                  図9−耐久限度線図(グループ2)
                               図10−耐久限度線図(グループ3)

9 ばねの形状及び寸法並びに荷重特性

  ばねの標準的な形状及び寸法並びに荷重特性は,表6及び表7による。
  なお,グループ分けは,表2に対応している。

――――― [JIS B 2706 pdf 10] ―――――

次のページ PDF 11