シムエンドを使用した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 の理論バネ定数はどのように計算されますか?また、荷重 - たわみ曲線の非線形性に影響を与える要因は何ですか?

マルチターンクレストツークレスト ウェーブスプリング の理論ばね定数 $k$ は、式 $P/f = (E b t^3 n^4) / (D_m^3 N Z)$ から導出されます。ここで、$E$ は弾性率、$b$ は半径方向の幅、$t$ は材料の厚さ、$n$ は 1 回転あたりの波の数、$D_m$ は平均直径、$N$ はターン数。シムエンドを含めると、アクティブな巻き数に補正係数が導入されます。非線形は通常、ばねがその固体高さ (通常は利用可能な総移動量の $80\%$ 程度) に近づくと発生します。これは、波のピークが接触面に対して平坦になり始める「底付き」効果によって引き起こされ、ビームの有効長が効果的に減少し、バネ定数が指数関数的に増加します。高精度のアプリケーションでは、設計者はハウジング内での結合を防ぐために $D_{outer-max} = D_{outer} + (0.015 \cdot f \cdot n^2 / D_m)$ を使用して、圧縮中の半径方向の壁 $b$ の膨張を考慮する必要があります。