학습목표    1

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스프링

스프링의 사용 목적

       하중과 변형의 관계를 이용한 (스프링 저울, 안전 밸브 등의 스프링)

       에너지를 축적하고, 이것을 서서히 동력으로 이용한 (시계 태엽)

       스프링의 복원력을 이용한 (스프링 와셔, 밸브 스프링)

       진동이나 충격을 완화시키는 (전동차나 자동차의 현가 스프링, 기계의 방진 스프링)

스프링의 작용

하중과 변형

:스프링 상수

 

 

스프링의 작용

 

병렬       직렬

스프링의 조합

 

병렬  

직렬  

에너지 흡수

스프링이 한일   

충격 완화

W:물체의 무게   v(m/s):물체 속도   k:스프링 상수  P:충격력

스프링의 진동

압축 코일 스프링에 생기는 응력

코일 스프링 표면에 생기는 전단응력

  여기서

축하중에 의해 직접 선재에 생기는 전단응력

   여기서

위에서 비하여 대단히 작기 때문에 무시할 있고 응력 수정계수 K 최대 비틀림 응력을 계산한다.

코일스프링의 각부 명칭

압축 코일 스프링의 처짐

비틀림에 의한 둥근봉의 비틀림 각은

T:비틀림 모멘트  :길이  G:횡탄성계수 

:축심에 대한 극단면 2 모멘트

, ,

  

,  하면

스프링 상수 

스프링에 저장되는 에너지 

코일 스프링의 강도

비틀림 코일 스프링

압축 코일 스프링이 비틀림 응력을 받는데 비하여 스프링은 주로 굽힘 응력을 받는다.

,  ,  이므로

   

 

 

 

토션바

L:토션바의 길이  T:비틀림 모멘트  :비틀림각

:전단응력  G:재료의 가로 탄성계수  d:지름

에서

토션바

스프링의 강도

삼각형판 스프링

판이 일정한 강도를 갖게하기 위해서 오른쪽 그림과 같이 삼각형으로 만든다.

B:고정단의 나비  h:두께  l:길이

 

여러 개로 분할하여 겹치면

 

b:겹치는 판의 나비   n:판의

 

마름모꼴판 스프링

 

스프링

겹판 스프링

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