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Fertigstellung bis zum 28. November 2005

Elastische Federn

Begriffserklärung elastisch federn d. H. unter Einwirkung einer Kraft F bzw. Kraftmomentes M sich verformen. Dabei wird die potenzielle Energie gespeichert, und bei der Rückfederung unter Berücksichtigung der Reibungsverluste in Form von Arbeit wieder abgegeben wird.Wobei je nach Ausführung der Feder ein mehr oder weniger großer Teil der Umwandlungsenergie in Wärme überführt wird. Benannt werden Federn nach ihrem Verwendungszweck (z. B. Uhrenfeder, Fahrzeugfeder usw.), nach ihrer typischen Beanspruchung (z. B. Zug-, Druck-, Biege- oder Torsionsfeder) oder nach ihrer Gestalt (z. B. Blatt-, Spiral-, Schrauben-, Tellerfeder). Federn sind zumeist aus Stahl, für besondere Anforderungen aus nichtmetallischen Werkstoffen (z.B. Gummi, Luft). Nach Art des Kraftangriffes werden biege- und drehbeanspruchte sowie zugdruckbeanspruchte Federn unterschieden. Die Gestalt von Federn ist unterschiedlich (z.B. Blattfeder, Spiralfeder, Tellerfeder, Schraubenfeder) und v.a. von der Beanspruchungsart und dem Verwendungszweck abhängig. Kennzeichnend für jede Feder ist die Federkennlinie, die progressiv, linear oder degressiv verlaufen kann. Je nach Aufgabenstellung an die Feder kann der Verformungsweg kleiner/größer und die Dämpfung kleiner/größer sein. Beides beeinflusst man mit der Wahl;

-des Werkstoffes - der Form ( Z. B. Federart, Bauabmessung) -des Grades der Kompressibilität von Gasen oder Flüssigkeiten

Aufbau

Es gibt verschiedene Arten bzw. Aufbauweisen von Federn; Drehstabfedern, Spiralfedern, Stickstofffedern, Tellerfedern und Elastromehre.

-Drehstabfedern werden auch Torsionsfedern oder Schraubenfedern genannt wohl fast jedem bekannt aus dem Kugelschreiber Es gibt sie ausgeführt Zug- oder Druckfeder Torsionsfeder (auch Drehstab)

Schrauben-druck-feder Schrauben-zug-federgewundene Torsionsfeder: Diese, auch Schraubenfeder genannte bekannteste Federbauform wird manchmal fälschlicherweise als Spiralfeder bezeichnet. (die aber mechanisch anders funktioniert; s. u.). Sie wird aus Federdraht zylinder- oder kegelförmig gewickelt. Man unterscheidet hier nach der äußeren Belastung zwischen Zug- und Druckfeder. Die Hauptbelastungsrichtung verläuft in Richtung der Federachse, wobei sich die Federenden geringfügig gegeneinander verdrehen können. Federn mit konstantem Durchmesser werden auch als Schraubenfedern bezeichnet. Ihre Charakteristik kann durch Bereiche mit veränderlichem Drahtdurchmesser, variabler Steigung oder sich verändernden Durchmesser (kegelstumpfförmige Schraubenfeder) gestaltet werden. Eine Sonderbauform ist die so genannte Kegelfeder, die aus dünnem Federband besteht und kegelförmig gewickelt ist. Wird eine Schraubenfeder auch quer zur Federachse beansprucht spricht man von einer Flexicoilfeder. gerade Torsionsfeder: Stäbe, Drähte oder Bänder mit fester Einspannung an beiden Enden, wobei die die befestigten Bauteile gegeneinander eine Schwenkbewegung um die Federachse ausführen. Die mechanische Beanspruchung findet durch ein tangential zur Federachse angreifendes Drehmoment statt. Die besonders aus dem Fahrzeugbau bekannten Torsionsfedern bestehen meist aus massiven Rundstäben oder Paketen von flachen Bändern aus Federstahl. Sie werden oft Drehstab oder Torsionsstab genannt.

Biegefeder

Spiralfeder und schwingende UnruhSpiralfeder mit Drehmomentbelastung: (nicht zu verwechseln mit der Schraubenfeder) ist eine eben gewundene Biegefeder. Spiralfedern werden als in einer Ebene spiralförmig aufgewickeltes Metallband gefertigt. Sie werden beispielsweise bei Kinderspielzeugen, die sich aufziehen lassen, und im Modellbau eingesetzt, wo sie als mechanischer Energiespeicher (Federmotor) dienen. Auch in mechanischen Uhren waren sie lange Zeit als Antrieb und als Schwingelement (Unruh) unverzichtbar.

zwei Blattfedern in einem RahmenBlattfeder: Sie besteht meist aus einem flachen Metallband, das bogenförmig vorgespannt wird. Sie wird vor allem im Nutzfahrzeugbau eingesetzt. Oft sind mehrere Blätter (Federlagen) mit verschiedenen Längen und Vorspannungen zu einem Federpaket zusammengefasst, das durch einen gemeinsamen Herzbolzen und Federklemmen zusammengehalten wird. Durch eingelegte Kunststoffblättchen oder Schmierung mit Fett wird die Reibung vermindert, wenn sich die Enden der Lagen durch Längenänderung beim Einfedern gegeneinander verschieben

-Spiralfedern bestehen im wesentlichen aus einem spiralförmig aufgewickelten Draht aus Federstahl z. B. C 75

-Stickstofffedern bestehen im Aufbau aus einem Kolben der in einem mit Dichtungen versehenem Zylinder läuft. Der Zylinder ist mit Stickstoff gefüllt und steht unter Druck ca. max. 180 bar. Die Kraft ergibt sich aus der Größe der Kolbenfläche und dem Druck der auf sie wirkt. Die maximale Federkraft steht sofort ab dem ersten mm des Federweges an und setzt sich demnach fast linear fort. Stickstofffedern sind meist wiederbefüllbar und wartungsarm. Doch Verunreinigungen der Lauffläche am Kolben führen zu frühzeitigen Zerstörung der Dichtungen und zum Verlust des Federinnerdruckes.

Tellerfeder: Definition: Unter einer Tellerfeder versteht man eine kegelige Ringschale, die in Achsrichtung belastbar ist und sowohl ruhend als auch schwingend beansprucht werden kann. Die Krafteinleitung erfolgt normalerweise über den oberen Innenrand und den unteren Außenrand. Die Tellerfeder kann als Einzelfeder oder als Federsäule verwendet werden. In einer Säule können entweder einzelne Tellerfedern oder aus mehreren Federn bestehende Federpakete wechselsinnig geschichtet werden. Tellerfedern zeichnen sich durch ihre hohe Federkraft bei geringem Werkstoffvolumen aus, was aus kosten des Federweges geht.

-Gummifedern Gummifedern sind z. B. Elastromehre bestehen aus Kunststoff. Sie haben federnde und dämpfende Eigenschaften. Sie ändern beim einfedern nicht ihr Volumen somit dehnen sie sich maßgeblich seitlich aus. Somit müssen sie seitlich freigehalten werden. Um ein einseitiges wegknicken zu verhindern werden Stützelemente eingesetzt. Luftfedern in Straßenfahrzeugen werden in zwei Formen gebaut:

Luftfeder mit konstantem Volumen in Regellage: Hier ist die Luft typischerweise in einem Rollbalg eingeschlossen, der mit weiteren Beschlagteilen wie Deckel und Abrollkolben luftdicht verbunden ist. Der Rollbalg ist über den Kolben gestülpt und rollt unter Druck auf diesem ab. Die Luftfeder wird durch einen Kompressor mit Druckluft versorgt. Abhängig von der Beladung wird Luft zu- oder abgepumpt, um das Füllvolumen und somit die Niveaulage des Fahrzeugs konstant zu halten. In Schienenfahrzeugen gibt es unterschiedliche Bauformen wie Gürtelbälge oder Halbrollbälge. Der Balg ist hier auf eine Gummifeder, der sogenannten Notfeder, aufgesetzt, die bei Ausfall der Luftfederung noch eine gewisse Federwirkung gewährleistet. Den höchsten Komfortgewinn erzielt die Luftfeder in Verbindung mit einem adaptiven Dämpfungssystem. Das Druckniveau liegt in Nomallage bei ca. 5 bis 12 bar, bei dynamischer Einfederung bei ca. 10 bis 20 bar, abhängig von der Beladung. Gasfedern mit konstanter Gasmasse: Hier wird eine bestimmte Gasmasse in einem Federelement eingeschlossen. Mit steigender Beladung nimmt das Volumen ab und die Federung wird steifer. Niveauausgleich wird z.B. durch eine zusätzliche Hydraulik erreicht (Hydropneumatische Federung von Citroën). Die Eigenschaften der hydropneumatischen Federung unterscheiden sich deutlich von denen der Luftfederung. Gasdruckfedern werden meist als Öffnunsmechanismus, beispielsweise an der Kofferaumklappe bei Automobilen verwendet. Bei ihnen schiebt der innere Gasdruck die Kolbenstange mit einer konstanten Kraft aus dem Zylinder.

Herstellung

1. gestanzt bzw. feingeschnitten aus Bandmaterial 2. wie 1. mit gedrehten Innen- und Außendurchmesser 3. aus warmgeformten Platinen, Oberfläche komplett gedreht 4. gelasert aus Bandmaterial bei kleinen Stückzahlen

Vor- und Nachteile

Verschiede Federarten weisen auch verschieden Vor- bzw. Nachteile auf. Diese ergeben sich aus ihrem Aufbau ihrer Ausführung und ihrem Werkstoff.

Vorteile: Die Tellerfeder hat im Vergleich mit anderen Federarten eine Reihe von vorteilhaften Eigenschaften: 1. Sie kann bei kleinem Einbauraum sehr große Kräfte aufnehmen. 2. Ihre Federkennlinie kann je nach den Maßverhältnissen linear oder degressiv sein und durch geeignete Anordnung auch progressiv gestaltet werden. 3. Durch die fast beliebige Kombinationsmöglichkeit von Einzeltellerfedern kann die Kennlinie bzw. die Säulenlänge innerhalb weiter Grenzen variiert werden. 4. Hohe Lebensdauer bei dynamischer Belastung, wenn die Feder richtig dimensioniert ist.

Verschleiß

Bei mechanischer Arbeit kommt es früher oder später zu Verschleiß. Federn sind davon auch nicht befreit. Sie unterstehen je nach Bauart, Auslegung und Beanspruchung verschiedenen Verschleißarten. Spiralfedern/Torsionsfedern/Blattfedern werden auf Torsion und biegjung beansprucht und unterstehen vorwiegend der Materialermüdung durch Überbeanspruchung. Diese Federarten werden ausgelegt mit Federkraft, Federweg und Lebensdauer

Normung/Tolerazen

Normen: DIN 2092 Tellerfedern, Berechnung DIN 2093 Tellerfedern, Maße und Qualitätsanforderungen

Einsatzgebiet/Anwendung

Schnittdarstellung einer Luftfeder mit SchlauchrollbalgLuftfedern finden vor allem bei LKW, Bussen und Schienenfahrzeugen Anwendung. Sie erlauben unter anderem eine Niveauregulierung, d.h. dass das Fahrzeug auch bei unterschiedlichen Beladungszuständen die gleiche Bodenfreiheit beibehält. Es kann auch gezielt eine Veränderung der Niveaulage der Fahrzeuge eingestellt werden, um z.B. bei Bussen den Einstieg zu erleichtern oder um ein Überfahren von Hindernissen zu ermöglichen (Geländefahrzeuge).

Luftfeder/Gasdruckfeder

Bei Schienenfahrzeugen werden Luftfedern bei Fahrzeugen mit hohen Komfort- und Akustikanforderungen wie im Hochgeschwindigkeitsverkehr, im Nahverkehr (S-Bahnen), bei Triebfahrzeugen und bei Metros, die hohe Zuladungen aufnehmen müssen, eingesetzt. Die Luftfedersysteme werden über eine mechanische Hebelsteuerung niveaureguliert, so dass bei jeder Beladung ein niveaugleicher Übergang vom Fahrzug zum Bahnsteig gewährleistet werden kann.

Vereinzelt wurden Luftfedern schon in den 1960er Jahren in PKW eingesetzt, beispielsweise Borgward und Mercedes, konnten sich aber auf Grund der Kosten und Problemen mit der Druckdichtheit damals nicht durchsetzen. Erst heute werden Luftfedern zunehmend auch in der Ober- und Mittelklasse von PKW eingesetzt, mit dem Vorteil eines höheren Fahrkomforts. Durch die Eigenschaften der Luftfederung ist die Aufbaueigenfrequenz eines Fahrzeugs weitgehend beladungsunabhängig.

Gummifeder Gummifedern werden in einem weiten Anwendungsbereich der Technik eingesetzt. Sie haben neben federnden auch dämpfende Eigenschaften. Sie werden beispielsweise als Lager für schwingende Maschinenteile eingesetzt, oder auch im Fahrwerk von Kraftfahrzeugen (frühere Generationen des Mini Cooper). Gummifedern sind inkompressibel, d.h. ihr Volumen verringert sich nicht beim Einfedern. Es ist daher Platz für ein seitliches Ausweichen vorzusehen.

In Kraftfahrzeugen werden zusätzlich zur eigentlichen Federung in den Endanschlägen der Achsen Zusatzfedern aus Polyurethan (PUR) oder Microcellular Urethane (MCU) eingesetzt. Es handelt sich hier um einen Kunststoffschaum, der unter Last komprimiert wird. Die Charakteristik einer solchen Feder wird maßgeblich durch die Formgebung, sowie durch zusätzliche Stützelemente wie z.B. Kunststoffringe bestimmt.

Sonder-Tellerfedern: Tellerfedern für Kugellager zum Spielausgleich

Dimensionierung

Die Dimensionierung der Federn richtet sich vorwiegend nach dem Einsatzgebiet. Und wie der groß das vorhandene Platzangebot an ihren Eisatzort ist. Die Lebensdauer und die kosten spielen hierbei auch eine wesentliche Rolle. Im praxiseinsatz gilt es diese Punkte richtig abzuwiegen

Ausl./ Abmaße/ Berechn./ Werkstoff

Die Charakteristik einer Feder wird beschrieben durch die Federkonstante D. Diese bezeichnet den Zusammenhang zwischen Federkraft F und Auslenkung x bei Verformung gemäß der Gleichung

F = -Dx. Die Federkonstante D wird auch Federhärte oder Federsteife genannt, denn je größer D ist, desto „härter” ist die Feder. Das Minuszeichen verdeutlicht, dass die Federkraft und die Auslenkung in entgegengesetzte Richtungen weisen – die Federkraft wird auch als Rückstellkraft bezeichnet. Siehe auch Kraft

Die Arbeit W, die zum Erreichen der Formänderung an der Feder zu verrichten und daraufhin in ihr gespeichert ist, lässt sich im Allgemeinen nach folgender Gleichung berechnen:

W = -∫ F(x) dx Für eine Federkraft F = -Dx ergibt sich damit

W = (D/2)x2

Werkstoffe: Federstähle, auch nichtrostend und warmfest sowie Kupfer- (CuSn 8, CuBe 2) und Nickel-Legierungen (Nimonic, Inconel, Duratherm) für spezielle Anforderungen.

Baugröße/ Kräfte/ Gewicht

Funktion;

Kräfte

Wirkung;

Sicherheit/ Belastbarkeit

Bauarten

Hersteller/ Lieferanten

hier steht ein Link zur Verfügung! Bei dem Sie auf einen renumierten Federhersteller Namens "Danly" gelangen. Es stehen verschiedene Federarten wie etwa Spiralfedern, Gasdruckfedern bzw. Stickstofffedern zur ansicht bereit [1]

Kosten

Ablage

Auslegung Druckfedern

Mit dem vorliegenden Programm können Druckfedern auf Grundlage der DIN 2089 Teil 1, Ausgabe Dezember 1984, für statische und dynamisch Belastungen ausgelegt werden. Das Programm verfügt über 2 Technologiedateien für Werkstoff- und Festigkeitskennwerte. Die Berechnugergebnisse können graphisch auf dem Bildschirm dargestellt werden. (Federkennlinie, Goodman- Diagramm). Die Kriterien für die Auslegung der Druckfeder sind die zulässige Schubspannung und der nuztzbare Federweg . Insgesamt verfügt das Modul Auslegung Druckfedern über 3 Berechnungsgänge, die aufgrund der aktuellen Eingabeparameter automatisch vom Berechnungsmodul erkannt werden.

Nachfolgend sind die Berechnungsgänge kurz dargestellt: - Vorgabe des Drahtdurchmesser ( Ermittlung der Anzahl der federnden Windungen). - Vorgabe der Anzahl der federnden Windungen (Ermittlung des Draht durchmesser ). - Keine Vorgabe des Drahtdurchmesser und der Anzahl der federnden Windungen (Ermittlung des Drahtdurchmesser nach Vorzugsreihe. -> Ermittlung der Anzahl der federnden Windungen).

Berechnungsgrundlage

Die Berechnungsgrundlage für das Modul Auslegung von Druckfedern stellt die DIN 2089 Teil 1, Ausgabe Dezember 1984 dar.

Desweiteren wurden folgende DIN - Normen verwendet: - DIN 2076, Ausgabe Dezember 1984 (Runder Federdraht, Maße, Gewichte, zulässige Abweichungen) - DIN 2077, Ausgabe Februar 1979 (Federdraht rund, warmge- walzt, Maße zul. Maß- und Formabweichungen) - DIN 2095, Ausgabe Mai 1973 (Gütevorschriften für kalt- geformte Druckfedern) - DIN 2096, Teil 1, Ausgabe November 1981 (Güteanforderungen bei warmgeformten Druckfedern) - DIN 2096, Teil 2, Ausgabe Januar 1979 (Güteanforderungen für Groß- serienfertigung) - DIN 17221, Ausgabe Dezember 1988 (Warmgewalzte Stähle für vergütbare Federn) - DIN 17223, Teil 1, Ausgabe Dezember 1984 (Runder Federstahldraht) - DIN 17223, Teil 2, Ausgabe September 1990 (Runder Federstahldraht) - DIN 17224, Ausgabe Februar 1982 (Federdraht aus nicht rost- enden Stählen) - DIN 17682, Ausgabe August 1979 (Runde Federdrähte aus Kupfer-Knetlegierungen)

Geltungsbereich In Abhängigkeit der Gütevorschriften nach DIN 2095 bzw. DIN 2096 Teil 1 und 2 ist der Geltungsbereich für kalt- und warmgewalzte Schraubendruckfedern wie folgt festgelegt:

DIN 2095 DIN 2096 T1 DIN 2096 T2

Losgröße: Drahtdurchmesser  : Mittl. Windungsdurchmesser  : Äußerer Windungsdurchm  : Federlänge unbelastet  : Anzahl fed. Windungen  : Wickelverhältnis  : Blockfederweg  :

Die Arbeitstemperatur kann im Bereich  : berücksichtigt werden. Die Vergrößerung des Windungsdurchmessers wird berücksichtigt. Nicht berücksichtigt werden durch dieses Programm Querfederung, Relaxation und Stoßbeanspruchung.

Berechnungsformeln

Federwege ( ) : Federhub : Federweg (zugeordnet ) : Längen : Federrate : Schubspannungen : Wickelverhältnis : Spannungsbeiwert : Korrigierte Schubspannungen : 1. Eigenfrequenz : Korrigierte - Modul : Korrigierte - Modul : Gesamtanzahl der Windungen : (kaltgeformt) (warmgeformt) Mindestabstand zwischen den : (kaltgeformt, statisch) wirksamen Windungen : (warmgeformt, statisch) Mindestabstand zwischen den : (kaltgeformt, dynamisch) wirksamen Windungen : (warmgeformt, dynamisch) kleinste zul. Federlänge : Steigung : (Federn angelegt und geschliffen)

(Federn mit unbearbeiteten Federenden) Vergrößerung des Windungs- durchmessers : Blocklänge : (Federenden angelegt und geschliffen)

(Federenden angelegt und unbearbeitet)

(Federenden angelegt und planbearbeitet)

(Federenden unbearbeitet) Drahtlänge : Gewicht : Federungsarbeit :

Auslegung Tellerfedern

Mit dem vorliegenden Programm können in Achsrichtung belastete Tellerfedern bei Verwendung als Einzelteller, als Tellerfederpaket oder in der Tellerfedersäule für statische und dynamische Beanspruchung dimensioniert werden.

In einer Vordimensionierung ermittelt das Programm verschiedene günstige Federkombinationen und bietet diese zur Auswahl an. Dabei werden Federkräfte, Einbaumaße und der zu realisierende Federhub berücksichtigt. Zugrunde liegen dabei Tellerfedern nach DIN 2093 Tabelle 2-4.

Eine vom Benutzer ausgewählte Federkombination wird in ihren Eigenschaften berechnet. Auswahlkriterien können hierbei sein: Ausnutzung des Einbauraums, Anzahl der benötigten Federn.

Die Berechnungsergebnisse können graphisch auf dem Bildschirm dargestellt werden (Tellerfederdiagramm ( ), Goodman - Diagramm).

Berechnungsgrundlage

Die Berechnungsgrundlage für das Modul Auslegung von Tellerfedern stellen DIN 2092, Ausgabe September 1990 und DIN 2093, Ausgabe September 1990 dar.

Desweiteren wurden folgende DIN - Normen verwendet:

- DIN 2089, Teil 1, Ausgabe Dezember 1984 (Berechnung und Konstruktion von zylind. Schraubendruck- federn) - DIN 17221, Ausgabe Dezember 1988 (Warmgewalzte Stähle für ver- gütbare Federn) - DIN 17222, Ausgabe August 1979 (Kaltgewalzte Stahlbänder für Federn) - DIN 17224, Ausgabe Februar 1982 (Federdraht und Federband aus nicht rostenden Stählen)

Geltungsbereich

Der Geltungsbereich des Berechnungsmoduls Auslegung Tellerfedern ist wie folgt definiert:

- identische Tellerfedern innerhalb der zu berechnenden Tellerfedersäule - alle Federpakete innerhalb der zu berechnenden Tellerfedersäule bestehen aus gleich vielen Einzelfedern. - keine Berücksichtigung der Reibung der Tellerfeder - Arbeitstemperaturbereich : - Dimensionierung nach genormten Maßreihen (Reihe , Reihe , Reihe , DIN 2093, Tabelle 2-4) - Berücksichtigung der Korrektur der Festigkeitskennwerte nach DIN 2092 für Sonderwerkstoffe (Elastizitätsmodul, Festigkeitswerte)

Berechnungsformeln

Kennwert: Kennwert: Kennwert: Kennwert: Kennwert: Kennwert: Kennwert: Federweg: Federweg: Federkraft:

Spannung an Stelle OM: Spannung an Stelle I:

Spannung an Stelle II:

Spannung an Stelle III:

Spannung an Stelle IV:

Federrate:

Federungsarbeit:

Gesamtkraft: Gesamtfederweg: Länge . unbel. Säule: Korrigierter - Modul: Gewicht Einzelfeder:

Auslegung Drehfedern

Mit dem vorliegenden Programm können zylindrische Drehfedern mit linearer Kennlinie aus runden Drähten mit konstantem Durchmesser berechnet werden.

Für die Auslegung von Drehfedern sind neben dem Einbauraum das größtmögliche Federmoment , der zugehörige maximale Drehwinkel und die zulässigen Biegespannungen bzw. Hubspannungen entscheidend. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren wird auf die Festlegung esines erforderlichen Drahtdurchmessers abgezielt. Für die Ermittlung des Drahtdurchmessers können der Hubwinkel und die Momente und sowie die Windungsanzahl eingegeben werden.

Berechnungsgrundlage

Die Berechnungsgrundlage für das Modul Auslegung von Drehfedern stellt die DIN 2088, Ausgabe Dezember 1988 dar.

Desweiteren wurden folgende DIN - Normen verwendet:

- DIN 2076, Ausgabe Dezember 1984 (Runder Federdraht, Maße, Gewichte, zulässige Ab- weichungen) - DIN 2077, Ausgabe Februar 1979 (Federdraht rund, warmge- walzt, Maße zul. Maß- und Formabweichungen) - DIN 2194, Entwurf Dezember 1988 (Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drähten u. Stäben) - DIN 17221, Ausgabe Dezember 1988 (Warmgewalzte Stähle für vergütbare Federn) - DIN 17223, Teil 1, Ausgabe Dezember 1984 (Runder Federstahldraht) - DIN 17223, Teil 2, Ausgabe September 1990 (Runder Federstahldraht) - DIN 17224, Ausgabe Februar 1982 (Federdraht aus nicht rost- enden Stählen) - DIN 17682, Ausgabe August 1979 (Runde Federdrähte aus Kup- fer Knetlegierungen)

Geltungsbereich

Der Geltungsbereich für kaltgeformte Drehfedern ist nach DIN 2194 wie folgt festgelegt:

Drahtdurchmesser  : Wickelverhältnis  : Betriebstemperatur  : Federpaketlänge  : Mittlerer Windungsdurchmesser  : Windungsanzahl  :

Hinweis: DIN 2194 ist nur für kaltgeformte Drehfedern gültig. Bei Verwendung von warmgeformten schlußvergüteten Drehfedern wird aufgrund des Geltungsbereiches eine Rücksprache mit dem Federdrahthersteller empfohlen.

Die Vergrößerung des Drehwinkels infolge Durchbiegung eines abgebogenen bzw. tangentialen langen, nicht fest eingespannten Schenkels wird berücksichtigt.

Berechnungsformeln

Federrate: Biegespannungen: Wickelverhältnis: Spannungsbeiwert in Abhängigkeit des Wickelverhältnisses: Spannungsbeiwert in Abhängigkeit des Abbiegeverhältnisses  : lineare Interpolation Korrigierte Biegespannungen: Vorhandene Hubspannung: Korrigierte - Modul: Korrigierte - Modul: Steigung: Steigungswinkel: Länge unbel. Federkörper: Drahtlänge (bei ): Drahtlänge (bei ): Gewicht der Feder: Federungsarbeit: Innerer Windungsdurchmesser der um den Winkel im Wikkelsinn gedrehten Feder:

Äußerer Windungsdurchmesser der um den Winkel im öffnenden Sinn gedrehten Feder:

Vergrößerung des Drehwinkels infolge Durchbiegung eines abgebogenen langen, nicht fest eingespannten Schenkels:

Vergrößerung des Drehwinkels infolge Durchbiegung eines tangentialen langen, nicht fest eingespannten Schenkels:

- Information Druckfeder-Berechnung

Gängige Kombinationen sind: 

De oder Di, F2, R 
De oder Di, F2, R, L0 
De oder Di, F2, s2 
De oder Di, F2, s2, F1 oder s1 
De oder Di, F2, L2, L0 
De oder Di, F2, L2, F1 oder L1 

Di = Innerer Windungsdurchmesser (mm) 
De = Äusserer Windungsdurchmesser (mm) 
F1 = Kraft der Feder vorgespannt (N) 
F2 = Kraft der Feder gespannt (N) 
s1 = Strecke der Feder vorgespannt (mm) 
s2 = Strecke der Feder gespannt (mm) 
R = Federrate (N/mm) 
L0 = Ungespannte Länge der Feder (mm) 
L1 = Länge der Feder vorgespannt (mm) 
L2 = Länge der Feder gespannt (mm) 

Di= Innerer Windungsdurchmesser (mm) 
De= Äußerer Windungsdurchmesser (mm) 
L0 = Ungespannte Länge der Feder (mm) 
s1 = Strecke der Feder vorgespannt (mm) 
F1 = Kraft der Feder vorgespannt (N) 
s2 = Strecke der Feder gespannt (mm) 
F2 = Kraft der Feder gespannt (N) 

Di= Innerer Windungsdurchmesser (mm) 
De= Äußerer Windungsdurchmesser (mm) 
L0 = Ungespannte Länge der Feder (mm) 
L1 = Länge der Feder vorgespannt (mm) 
F1 = Kraft der Feder vorgespannt (N) 
L2 = Länge der Feder gespannt (mm) 
F2 = Kraft der Feder gespannt (N) 

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