Federkraft:
0
3
4
8
F
nD
sGd
F
sowie:
Federweg:
4
0
3
)
( 8
Gd
FFnD
s
Festigkeitsnachweis
Wie auch bei Druckfederberechnungen ist die vorhandene Schubspannung zu
ermitteln.
Schubspannung:
3
8
d
DF
Ebenso muss für dynamische Beanspruchung die korrigierte Hubspannung berechnet
werden (siehe Kapitel 1.4.2.2).
Korrigierte Schubspannung:
k
k
Zulässige Spannung:
m
zul
R
45,0
Die vorhandene maximale Spannung
n
beim größten Federweg s
n
wird der
zulässigen Spannung gleichgesetzt. Um jedoch Relaxation zu vermeiden, sollte in
der Praxis nur 80 % dieses Federweges ausgenutzt werden.
n
s
s
8,0
2
Für
dynamische Beanspruchungen können keine allgemeingültigen
Dauerfestigkeitswerte angegeben werden, da an den Biegestellen der Ösen
zusätzliche Spannungen auftreten können, die zum Teil über die zulässigen
Spannungen hinausgehen können. Zugfedern sollten daher möglichst nur statisch
beansprucht werden. Wenn sich dynamische Beanspruchung nicht vermeiden lässt,
sollte man auf angebogene Ösen verzichten und eingerollte bzw. eingeschraubte
Endstücke einsetzen. Sinnvoll ist ein Lebensdauertest unter späteren
Einsatzbedingungen. Eine Oberflächenverfestigung durch Kugelstrahlen ist wegen
der eng aneinander liegenden Windungen nicht durchführbar.
Tabelle 1.7 zeigt den Zusammenhang verschiedener Zugfederkenngrößen.
Tabelle 1.7: Geometriebeziehungen bei Zugfedern
Federkenngröße
Berechnungsgleichung
Körperlänge
L
K
= (n
t
+ 1)d
Ungespannte Länge
L
0
= L
K
+ 2 L
H
Ösenhöhe halbe deutsche Öse L
H
= 0,55D
i
bis 0,80D
i
Ösenhöhe ganze deutsche Öse L
H
= 0,80D
i
bis 1,10D
i
Ösenhöhe Hakenöse
L
H
> 1,10D
i
Ösenhöhe englische Öse
L
H
= 1,10D
i
Die zulässigen Fertigungstoleranzen nach DIN 2097 sind zu berücksichtigen.
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Gutekunst Federn 2008
