号数	ばね論文集55号（2010年）
ページ数	pp.45-62
種類	共同研究
論文名	圧縮コイルばねの疲労強度の主応力による評価研究委員会報告
Title	The Report on the Appropriate Fatigue Strength Assessment of Compressive Coil Springs by Maximum Principal Stress
著者	圧縮コイルばねの疲労強度の主応力による評価研究委員会
Author	Research Committee on the Appropriate Fatigue Strength Assessment of Compressive Coil Springs by Maximum Principal Stress
抄録	コイルばねの設計応力上昇にともなう巻数減少とピッチ角増加により、素線へのねじり以外の負荷による多軸応力状態の傾向が顕著になり；Wahlの式で求めた応力では正確な疲労寿命予測が困難となって来た．そのような状態に対して，疲労寿命評価をどういった応力値で評価すべきかといった問題が生じる．また、残留応力や表面粗さといったばね形状から定まる応力以外の特性の取扱いについても明確な指針は得られていない．本委員会では，懸架用コイルばねを対象に 1）設計応力指標として最大主応力，最大せん断応力およびMises（ミゼス）応力など，どの応力値で寿命を予測するのが適切か． 2）疲労寿命に影響をおよぼす残留応力の影響をどのように考えればよいのか．について検討することを目的に，疲労試験と有限要素法による応力解析を中心に調査を実施した．その結果，最大主応力で整理した場合が寿命と最も高い相関が得られた．
Abstract	The large pitch angle of a coil spring required by higher design stress generates multi axial stress condition.As a result, the correctness of Wahl’s stress equation in large pitch angle coil springs seems to bequestionable to conduct a fatigue life assessment. It seems urgent to establish the characteristic stress suitablefor fatigue life assessment as well as to study the effect of residual stress and surface roughness.The research committee conducted a variety of fatigue tests and stress evaluation using finite element analysisin order to investigate followings.1) Which stress, such as maximum principal stress, maximum shear stress or Misses stress, is mostsuitable for estimating fatigue life?2) How can we evaluate the effect of residual stress?The test results come to the conclusion that the correlation of fatigue life and maximum principal stress ishigher than the other stress condition.
著者の所属
Belonging
Key Words	Coil spring, Fatigue life, Maximum principal stress, Residual stress