ウェーブスプリング の圧縮中に半径方向の膨張を考慮しないとどのような結果が生じますか?

ウェーブスプリング が自由高さから作業高さまで圧縮されると、波が平らになり、ばね全体の直径が拡大します。膨張 $\Delta D$ は $\Delta D = \sqrt{D^2 + (H^2 - h^2) \cdot \frac{n^2-1}{\pi^2}} - D$ として近似できます。ここで、$H$ は自由高さ、$h$ は圧縮高さです。半径方向のクリアランスが不十分な状態でスプリングをハウジングに取り付けると、スプリングがハウジングの壁にくっついてしまいます。この結合により摩擦抵抗が生じ、負荷が非線形に増加し、「負荷スパイク」が発生する可能性があります。さらに、膨張が制限されると、頂部に局所的な応力集中が生じ、半径方向の拘束応力と軸方向の曲げ応力が重なり合うため、部品の疲労寿命が大幅に短縮されます。