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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

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Presentation Transcript

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

  4. 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. 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. 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

  7. 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

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

  9. 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. 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. 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. 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

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