1. Belastungsart (statisch oder dynamisch)
2. Lebensdauer
3. Einsatztemperatur
4. Umgebungsmedium
5. Notwendige Kräfte und Federwege
6. Vorhandener Einbauraum
7. Toleranzen
8. Einbausituation (Knickung, Querfederung)
Jede Federauslegung besteht aus zwei Stufen:
Funktionsnachweis:
Überprüfung der Federrate, Kräfte und Federwege,
Schwingungsverhalten usw.
Festigkeitsnachweis:
Überprüfung der Einhaltung der zulässigen Spannungen
bzw. Dauerfestigkeitsnachweis
Dazu ist eine iterative Vorgehensweise erforderlich.
Der Festigkeitsnachweis basiert auf der Entscheidung, ob die Feder statisch,
quasistatisch oder dynamisch beansprucht wird. Folgende Kriterien sollten zur
Abgrenzung herangezogen werden:
Statische oder quasistatische Beanspruchung:
zeitlich konstante (ruhende)
Belastung oder zeitlich veränderliche Belastung mit weniger als 10000 Hüben
insgesamt.
Dynamische Beanspruchung:
zeitlich veränderliche Belastungen mit mehr als
10000 Hüben. Die Feder ist meist vorgespannt und periodischer Schwellbelastung
mit sinusförmigen Verlauf ausgesetzt, die zufällig (stochastisch) erfolgt, z.B. bei
KFZ-Federungen. In einigen Fällen kommt es zu schlagartigen Kraftänderungen.
Bei der Federdimensionierung sind Beanspruchungsgrenzen festzulegen, die auf den
Festigkeitswerten der Werkstoffe basieren und die Beanspruchungsart
berücksichtigen. Dazu wird ein Sicherheitsfaktor einbezogen und so die zulässige
Spannung ermittelt. Nach einem Vergleich mit der tatsächlich vorhandenen
Spannung, muss durch iterative Vorgehensweise die Federdimensionierung
überarbeitet werden.
Nennspannung zulässige Spannung
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Gutekunst Federn 2008
Federnberechnungsprogramm WinFSB von Gutekunst Federn
Das freie Federnberechnungsprogramm für Druck-, Zug-,
und Schenkelfedern wurde anhand der Deutschen Norm für
Federn und der fertigungstechnischen Erfahrung von
Gutekunst Federn entwickelt. Neben der Berechnung nach
Länge/Kraft-, Weg/Kraft-, sowie Baumaß-Daten, stellt das
Programm direkt CAD-Daten der berechneten Federn zur
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