ねじりばねのトルク(荷重)について
ねじりばねのトルク
ねじりばねの計算とかトルクってわかりにくいですよね。
ねじりばねの力はトルクで示される場合が多く、ばね定数も１度あたりのトルク(○○N・mm/deg)で表示されます。
一般の方にはちょっとわかりづらいと思いますので、その辺をわかりやすく解説していきます。
そもそもトルクって何 ？
トルクとは、力学において、ある固定された回転軸を中心にはたらく、回転軸の周りのモーメントである。
一般的には「ねじりの強さ」として表される。力矩、ねじりモーメントとも言う
トルクの単位は N・m（ ニュートンメートル ）。 身近では自動車のカタログなどにトルクが表示されていますね。
例題を使っての解説
ここでは、実際のねじりばねを例にあげながら、トルクと荷重の関係について説明します。
ねじりばねのばね定数は、前項でも述べた通り１度あたりのトルク(○○N・mm/deg)を計算します。
今回例にあげるねじりばねのばね定数は、2N・ｍｍ/degとします。
このねじりばねを３０度ねじる(たわませる)と、この時のトルクは2N×30で60Nになります。
ねじりばねの場合、アームが出ていますので一般的にはこのアームの先端(もしくは中間)荷重が必要とされます。
下図のようにねじった時のトルクをコイルの中心から荷重がかかる距離で割ると、この時の荷重がでます。
ちなみに、今回のねじりばねに置き換えると
３０度ねじった時のトルク 60Ｎ
荷重のかかる点 10ｍｍ
10ｍｍのところでの荷重 6Ｎ
荷重のかかる点 20ｍｍ
20ｍｍのところでの荷重 3Ｎ
このような結果になりますが、いかがでしょうか。
まとめ
トルクと荷重の関係は上記の通りになります。
ねじりばねのトルク・荷重については、圧縮ばねや引張ばねと違い一般の方には、なじみが薄いかもしれませんね。実際の測定も、ばねに合わせた治具が必要になったり、アーム長の関係から計算値と多少違った値が出る場合もあります。
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