단일 회전 웨이브 스프링의 작동 응력과 피로 수명에 대한 '파수'($N$)의 영향은 무엇입니까?

파동 수 $N$는 주어진 편향에 대한 작동 응력에 반비례합니다. 굽힘 응력 $\sigma$는 $\sigma = \frac{3 \pi P D}{4 N^2 b t^2}$로 계산됩니다. 여기서 $P$는 하중이고 $D$는 평균 직경입니다. $N$을 늘리면 전체 처짐이 더 많은 접점에 분산되어 피크 사이의 빔 길이가 효과적으로 단축되므로 특정 하중 지점의 응력이 줄어듭니다. 그러나 $N$을 늘리면 스프링 비율 $K$도 기하급수적으로($N^4$) 증가하여 매우 뻣뻣한 스프링이 될 수 있습니다. 자동차 클러치 팩과 같이 피로가 중요한 응용 분야의 경우 $N$는 필요한 형체력을 유지하면서 교번 응력 진폭을 재료(일반적으로 $SAE 1070-1090$ 탄소강)의 내구성 한계 아래로 유지하도록 최적화되었습니다.