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Schraubenfedern

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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

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Presentation Transcript
schraubenfedern
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

slide2

Bild 10-23

Johann Lodewyks

federenden

Bild 10-23

Federenden
  • b) angelegte, unbearbeitete Federenden
  • c) angelegte, geschmiedete Federenden

Johann Lodewyks

zugfedern

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

zugfeder sen

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

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 Dnach (DIN 323, TB 1-16)

Johann Lodewyks

berechnung von druck und zugfedern mit kreisquerschnitt1

Bild 10-26

Berechnung von Druck- und Zugfedern mit Kreisquerschnitt
    • Festigkeitsnachweis mit Durchmesser
    • Berechnung entspricht Drehstab
    • Kraft F mit Hebelarm D/2 verändertden Windungsabstand proportional
    • Modell einer Windung als Drehstab
    • Belastung entspricht einem Torsionsmoment T
  • Grundgleichungen:

Johann Lodewyks

berechnung von druckfedern mit kreisquerschnitt

Bild 10-26

Berechnung von Druckfedern mit Kreisquerschnitt
  • Festigkeitsnachweis für statische Last

Johann Lodewyks

berechnung von druckfedern mit kreisquerschnitt1

Bild 10-27

Berechnung von Druckfedern mit Kreisquerschnitt
  • Festigkeitsnachweis für dynamische Last

Johann Lodewyks

berechnung von druckfedern mit kreisquerschnitt2
Berechnung von Druckfedern mit Kreisquerschnitt
  • Berechnung der Windungsanzahl:
  • Auswahl der Windungsanzahl n ~ n´
  • Berechnung der Kennwerte:

Johann Lodewyks

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

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

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 mitabnehmendemRechteck-querschnitt

Kreisquer-schnitt

Rechteck-querschnitt

Johann Lodewyks