일반기계공학승강기기사 · 2013년03월10일 · 53/80
53.코일 스프링에서 스프링상수(k)에 대한 설명으로 틀린것은?
1
스프링상수는 스프링 소재의 전단탄성계수에 비례한다.
2
스프링상수는 스프링 소재의 지름의 4승에 비례한다.
3
스프링상수는 코일의 평균지름의 3승에 반비례한다.
4
스프링상수는 스프링의 유효감김수에 비례한다.정답
해설
스프링 상수 k = W / δ ... W: 하중 [kgf] or [N], δ: 처짐량 [mm] 스프링의 처짐량 δ = (8nD^3P) / (Gd^4) ... 이 공식은 다들 잘 아실 거라고 생각합니다. 따라서 δ = W / k 이므로 스프링의 처짐량 공식에 대입하면, W / k = (8nD^3P) / (Gd^4) ... k = (Gd^4) / (8nD^3) ... W와 P는 같은 하중이므로 약분이 됩니다. 즉, 스프링상수 k = (Gd^4) / (8nD^3) 입니다. k는 스프링 소재의 전단탄성계수에 비례하고, 스프링 소재의 지름의 4승에 비례하며, 코일의 평균지름의 3승에 반비례하는 것을 알 수 있습니다. 그러나 유효감김수(권수)에는 반비례합니다.