非線形 ウェーブスプリング たわみモデルにおける「L 係数」の影響は何ですか?

高度な ウェーブスプリング 設計では、たわみ $f$ が利用可能な作業ストロークの 80% を超えると、荷重 $P = k · f$ の線形近似は失敗します。 L 係数、つまり非線形補正は、波の形状の変化と接触点の移動を考慮します。スプリングが圧縮されると、頂点の曲率半径が変化し、モーメント アームが効果的に短くなります。修正された応力公式は $\sigma = \frac{3 · π · P · D_m}{4 · b · t^2 · n^2}$ となります。スプリングがその弾性限界近くで設計されている場合、特に SAE 1070 炭素鋼などの材料では、この非直線性が永久歪みを引き起こす可能性があります。設計者は、有限要素解析 (FEA) を使用して波の山と谷にわたる応力分布をマッピングし、最大繊維応力が材料の最小降伏強さ $\sigma_y$ を超えないようにする必要があります。