Schraubenfedern Merkmale

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1 Schraubenfedern Merkmale
häufigste Federform in der Regel rechts steigend entspricht einer schraubenlinienförmigen Drehstabfeder Druck- oder Zugfeder kalt- oder warmgeformt Material legierter Federstahl Sorte von A bis D für steigende Kräfte unlegierter Federstahl Sorte FD für statische, VD für dynamische Last Oberflächenschutz geölt oder gefettet Kunststoff beschichtet Johann Lodewyks

2 Bild 10-23 Johann Lodewyks

3 Federenden b) angelegte, unbearbeitete Federenden
Bild 10-23 Federenden b) angelegte, unbearbeitete Federenden c) angelegte, geschmiedete Federenden Johann Lodewyks

4 Zugfedern Eigenschaften keine Führungselemente notwendig
Bild 10-24 Zugfedern Eigenschaften keine Führungselemente notwendig meist rechtsgewickelt Für d>17mm warmgeformt ohne Vorspannung Bis d=17mm kaltgeformt mit anliegenden Windungen und Vorspannung Beispiel einer Zugfeder mit 90° versetzten deutschen Ösen LH~Di und Ösenöffnung m>2d Johann Lodewyks

5 Zugfederösen Typen a) halbe deutsche Öse b) doppelte deutsche Öse
Bild 10-25 Zugfederösen Typen a) halbe deutsche Öse b) doppelte deutsche Öse c) ganze deutsche Öse, seitlich hochgestellt d) Hakenöse e) englische Öse f) Haken eingerollt (eingerollte Windungen nicht federnd) g) Gewindestopfen Johann Lodewyks

6 Berechnung von Druck- und Zugfedern mit Kreisquerschnitt
Bild 10-26 Berechnung von Druck- und Zugfedern mit Kreisquerschnitt Abschätzung des Drahtdurchmessers mit Größengleichung Entsprechend konstruktiver Vorgaben wird mit De oder Di gerechnet Auswahl: Durchmesser d nach (DIN 2076, TB 10-2a) Windungsdurchmesser D nach (DIN 323, TB 1-16) Johann Lodewyks

7 Berechnung von Druck- und Zugfedern mit Kreisquerschnitt
Bild 10-26 Berechnung von Druck- und Zugfedern mit Kreisquerschnitt Festigkeitsnachweis mit Durchmesser Berechnung entspricht Drehstab Kraft F mit Hebelarm D/2 verändert den Windungsabstand proportional Modell einer Windung als Drehstab Belastung entspricht einem Torsionsmoment T Grundgleichungen: Johann Lodewyks

8 Berechnung von Druckfedern mit Kreisquerschnitt
Bild 10-26 Berechnung von Druckfedern mit Kreisquerschnitt Festigkeitsnachweis für statische Last Johann Lodewyks

9 Berechnung von Druckfedern mit Kreisquerschnitt
Bild 10-27 Berechnung von Druckfedern mit Kreisquerschnitt Festigkeitsnachweis für dynamische Last Johann Lodewyks

10 Berechnung von Druckfedern mit Kreisquerschnitt
Berechnung der Windungsanzahl: Auswahl der Windungsanzahl n ~ n´ Berechnung der Kennwerte: Johann Lodewyks

11 Berechnung von Zugfedern mit Kreisquerschnitt
Bild 10-28 Berechnung von Zugfedern mit Kreisquerschnitt Besonderheiten der Zugfederberechnung Federn nur statisch belasten, wegen Ösen und Kugelstahlen bei anliegenden Windungen nicht möglich genormt nach DIN 2089 T2 reduzierte Spannung Johann Lodewyks

12 Berechnung von Zugfedern mit Kreisquerschnitt
Johann Lodewyks

13 Zylindrische Schraubenfeder mit Rechteckquerschnitt
Bild 10-29 Zylindrische Schraubenfeder mit Rechteckquerschnitt Unterschied zum Kreisquerschnitt teuer bessere Raumausnutzung schlechtere Materialausnutzung ungleichmässige Spannungs- verteilung durch starke Verformung Berechnung nach DIN 2090 flachgewickelt hochkantgewickelt - härter Johann Lodewyks

14 Kegelige Schraubendruckfedern
Bild 10-30 Kegelige Schraubendruckfedern Eigenschaften a) u. b) meist Kreis- selten Rechteckquerschnitt größte Schub- spannung bei D2 Eigenschaften c) schlechte Werkstoff- ausnutzung gute Raumausnutzung Einsatz Puffer Zangen, Scheren Pufferfeder mit abnehmendem Rechteck- querschnitt Kreisquer- schnitt Rechteck- querschnitt Johann Lodewyks