148参考資料参考資料設計基本式JISの設計基準に示す基本式は、ピッチ角が小さく、コイル径、有効巻数などが荷重を加えても変化しないということを前提として、荷重Pによってばねとしての有効なコイル部の材料が、ねじりモーメントP×D/2を受けたとして導いた式である。設計計算に用いる記号記 号記号の呼び単 位dDiDoDNtNaHfHspPic = D/dGPδkτoττixfUwWg材料の直径コイル内径コイル外径コイル平均径＝総巻数有効巻数自由高さ（長さ）密着高さピッチ初張力ばね指数横弾性係数ばねにかかる荷重ばねのたわみばね定数ねじり応力ねじれ修正応力初応力応力修正係数振動数ばねに蓄えられるエネルギー材料の単位体積当たり重量ばねの運動部分の重量重力の加速度＝9806.65mm/s2mmmmmmmm––mmmmmmN–N/mm2NmmN/mmN/mm2N/mm2N/mm2–HzN・mmN/mm3Nmm/s2Di＋Do2τmaxσB下限応力係数τminσB許容ねじり応力許容ねじり応力｛kgf/mm2｝上限応力係数ばね用材料の弾性係数材料Gの値N/mm2Eの値N/mm2ばね鋼鋼材硬鋼線ピアノ線オイルテンバー線78×103206×103ばね用ステンレス鋼線SUS 302SUS 304SUS 31669×103186×103SUS 631J174×103196×103黄銅線洋白線りん青銅線ベリリウム銅線39×10339×10342×10344×103198×103108×103198×103127×103JIS B 2704円筒コイルばね設計基準図2 ねじり応力の疲れ強さ線図σB：材料の引張強さ図1 圧縮コイルばねの許容ねじり応力材料の直径（mm）初張力がある引張ばねの基本式（ただし、P>Pi）（１́）（２́）（３）（４́）（５）（６）（７́）（８́）圧縮ばね及び初張力がない引張ばねの基本式（１）（２）（３）（４）（５）（６）（７）（８）フック部の曲げ応力の計算式●記号 σ ：フック部曲げ応力（N/mm2） γ ：フック部中心半径（mm） γ1：フック部内径半径（mm） R ：コイル部中心半径（mm）（N/mm2）τo =δ = k = d =Na = U =(P+Pi)δ2 + τiGd48D3k = Gd4δ8D3(P–Pi)8DPπτ o3 =8xDPπτ3P–PiδGd48NaD3 =8NaD3(P–Pi)Gd4τ= xτo8DPπd3τo =GdδπNaD2δ = k =τo =d =Na = U =Pδ2kδ22 =Gd4δ8D3P = Gd48D3k8DPπτo3 =8xDPπτ3PδGd48NaD3 =8NaD3PGd4τ = xτoτo =8DPπd3GdδπNaD2σ = × P・R(πd3/32)γγ1
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