円すいばねのコアパラメータと表現方法
皿ばね (一般にタワー スプリングとして知られている) の仕様は、次の主要なパラメータを通じて明確に表現する必要があります。
直径パラメータ: 大きい端の直径 (D) と小さい端の直径 (d)、通常、許容誤差は ±0.1 mm (GB/T 1239.2-2009 を参照)。たとえば、D=30mm と d=15mm のばねは、両端の直径に大きな差があることを示しており、段階的な圧縮が必要な用途に適しています。
自由高さ (H₀): 荷を降ろしたときの全高で、通常は 10-200mm の範囲です。 H₀=50mm のスプリングは、スペースに制約のあるバッファ装置に適しています。
線径 (t): スプリング ワイヤーの直径。一般的には 0.5 ～ 10 mm で、剛性に直接影響します。線径が 1mm 増加するごとに、耐荷重は約 15% 増加します (*機械設計ハンドブック* 第 5 版による)。
有効コイル (n): 通常 3 ～ 15 個のコイル。コイルの数が増えると、より柔らかい弾性が得られます。
仕様と業界標準
仕様形式: 業界標準形式は「D×d×H₀×t×n-材料グレード」です。例: 30×15×50×2×8-60Si2MnA。大端 30mm、小端 15mm、自由高さ 50mm、線径 2mm、コイル数 8、60Si2MnA 材質の円錐台ばねを示します。
材料の選択:
60Si2MnA (高応力シナリオ、許容応力最大 980MPa)
304ステンレス鋼（耐食性、許容応力620MPa）
りん青銅（導電性要件、弾性率110GPa）
拡張用途と注意事項
-非標準のカスタマイズ: 可変剛性設計の場合、テーパー比 (D/d) を調整できます。たとえば、D/d=2.5 の場合、ばねは最初は柔軟ですが、後でより剛性が高くなります。
取り付けに関する推奨事項: 不均一な荷重による故障を避けるために、円錐台バネをガイド シャフトとともに使用する必要があります。半径方向のクリアランスは 0.5 ～ 1 mm が推奨されます。寿命試験: JB/T 7366-2015 規格によると、60Si2MnA スプリングの変形は 200 万サイクル後の 5% 以下である必要があります。
