Official Answer
Answer
マルチターンクレストトゥクレスト ウェーブスプリング の古典的な線形ばね定数 ($k$) は、修正されたティモシェンコ ウェーブスプリング 方程式によって与えられます。
$$k = \frac{E \cdot b \cdot t^3 \cdot N_w^4}{P_m^3 \cdot N} \times K_g$$
どこ：
- $E$ はヤング弾性率 ($N/mm^2$) です。
- $b$ は半径方向の壁の厚さ ($mm$)
- $t$ は材料の厚さ ($mm$)
- $N_w$ はターンごとのアクティブなウェーブの数です
- $P_m$ は平均バネ直径 ($mm$) で、$(D_{out} + D_{in}) / 2$ として計算されます。
- $N$ はアクティブなターン数です
- $K_g$ はたわみ時の直径の拡大に基づく補正係数です
線形方程式の限界:
1. 摩擦とヒステリシス: 軸方向のたわみ中の波頭間の接触により摩擦が発生し、その結果ヒステリシスが発生し、荷重時と除荷時の実効ばね定数が増加します。
2. たわみ制限: この式は、利用可能な合計たわみの約 80% までのみ厳密に線形です。 80% を超えると、波は底に達するか線接触を形成し始め、バネの剛性が指数関数的に増加します。
3. シムエンド: シムの端（平らな端）が荷重を均等に分散するように指定されている場合、シムの端が構造上の剛性を高め、総有効有効回転数が減少するため、その寄与を考慮する必要があります。
