コイル表面積計算機は、コイルスプリングの寸法と設計特性に基づいて、コイルスプリングの総表面積を計算するためのツールです。表面積は、コーティング要件の評価、熱伝導率の推定、摩耗の分析など、さまざまなアプリケーションで重要なパラメータです。 時間この計算機は、ワイヤの長さ、直径、コイルの形状を1つの式に統合することでプロセスを簡素化します。 機械設計ツールのカテゴリエンジニアやメーカーがスプリング設計を効果的に最適化できるよう支援します。
コイル表面積計算の公式
コイルスプリングの表面積は次のように計算されます。
A = π * d * L
どこ：
- A コイルの表面積（平方メートル）です。
- d ワイヤの直径（メートル単位）です。
- L コイルに使用されるワイヤの全長（メートル単位）です。
変数の詳細な計算:
ワイヤー長さ（L）：
ワイヤの長さは次のように計算されます。
L = N * √(π² * D² + p²)
どこ：
平均コイル直径（D）：
平均コイル直径は次のように決定されます。
D = (Do + Di) / 2
どこ：
- Do コイルの外径（メートル単位）です。
- Di コイルの内径（メートル単位）です。
ピッチ（p）：
スプリングのピッチは次のように計算されます。
p = 自由長 / N
どこ：
- 自由長 スプリングの圧縮されていない長さの合計です（メートル単位）。
- N アクティブなコイルの数です。
これらの変数を主式に代入することで、コイルの総表面積を決定できます。
一般的なコイル構成の事前計算表
以下は、一般的なスプリング構成の事前計算された表面積を示す表です。
| 線径(d) | コイル数 (N) | 平均コイル径（D） | ピッチ (p) | 表面積 (A) |
|---|---|---|---|---|
| 2 mm | 10 | 20 mm | 5 mm | 0.013㎡ |
| 3 mm | 15 | 25 mm | 6 mm | 0.036㎡ |
| 4 mm | 20 | 30 mm | 7 mm | 0.072㎡ |
| 5 mm | 25 | 40 mm | 8 mm | 0.150㎡ |
| 6 mm | 30 | 50 mm | 10 mm | 0.283㎡ |
この表は、クイックリファレンスや設計評価に役立ちます。
コイル表面積計算機の例
次のパラメータを使用してコイルスプリングの表面積を計算してみましょう。
- 線径（d） = 3 mm = 0.003 m。
- アクティブコイル数（N） = 15。
- 外径（Do） = 25 mm = 0.025 m。
- 内径（Di） = 15 mm = 0.015 m。
- 自由長 = 0.12 m。
ステップ1: 平均コイル直径を計算する
D = (Do + Di) / 2
D = (0.025 + 0.015) / 2 = 0.02 メートル
ステップ2: ピッチを計算する
p = 自由長 / N
p = 0.12 / 15 = 0.008 m
ステップ3: ワイヤの長さを計算する
L = 15 * √(π² * (0.02)² + (0.008)²)
L ≈ 15 * √(0.00395 + 0.000064) ≈ 15 * 0.0635 = 0.953 m
ステップ4: 表面積を計算する
A = π * 0.003 * 0.953
A ≈ 0.00899 平方メートル
したがって、コイルスプリングの総表面積はおよそ 0.009㎡.