Zugfeder-Komponenten-Generator (Dialogfeld):Berechnung (Registerkarte)

Legt Parameter für die Berechnung von Zugfedern fest.

Zugriff:

Multifunktionsleiste: Registerkarte Konstruktion Gruppe Feder Zugfeder; klicken Sie dann auf die Registerkarte Berechnung.

Typ der Festigkeitsberechnung

Zugfederentwurf

Berechnet die Zugfedermaße für die jeweilige Federbelastung.

Feder-Kontrollberechnung

Berechnet die Montageabmessungen und führt eine Festigkeitskontrolle der Zugfeder für die jeweilige Federbelastung und die Abmessungen durch.

Berechnung der Arbeitskräfte

Berechnet die durch die Zugfeder mit den jeweiligen Abmessungen entwickelten Kräfte.

Berechnungsoptionen

Legen Sie die Optionen für die Federberechnung fest.

Typ des Entwurfs

Anmerkung: Diese Option ist nur dann verfügbar, wenn Sie die Option Zugfederentwurf im Teilfenster Typ der Festigkeitsberechnung ausgewählt haben.
 

F, Montageabmessungen d, L 0 , n, D, Öse

Konstruktion des geeigneten Drahtdurchmessers, der Anzahl der Windungen, des Federdurchmessers und der Ösengröße für die vorgegebene Belastung F 1 , F 8 und die Montageabmessungen L 1 , L 8 , H der Zugfeder.

 

F, Montageabmessungen, Öse d, L 0 , n, D

Konstruktion des geeigneten Drahtdurchmessers, der Anzahl der Windungen, der Federlänge und des Federdurchmessers für die vorgegebene Belastung F 1 , F 8 , die Montageabmessungen L, L 8 , H und die Ösenform der Zugfeder.

 

F, D d, L 0 , n, Montageabmessungen, Öse

Konstruktion des geeigneten Drahtdurchmessers, der Anzahl der Windungen, der Länge und der Montageabmessungen L 1 , L 8 , H der Feder und der Ösengröße für die vorgegebene Belastung F 1 , F 8 und den Zugfederdurchmesser.

 

F, D, Öse d, L 0 , n, Montageabmessungen

Konstruktion des geeigneten Drahtdurchmessers, der Anzahl der Windungen, der Länge und der Montageabmessungen L 1 , L 8 , H der Feder für die vorgegebene Belastung F 1 , F 8 , den Zugfederdurchmesser und die Ösenform.

 

F 8 , D, Montageabmessungen, Öse d, L 0 , n, F 1

Konstruktion des geeigneten Drahtdurchmessers, der Anzahl der Windungen, der Federlänge und der erforderlichen Kraft F 1 im vorgespannten Zustand für die vorgegebene Arbeitskraft F 8 , den Durchmesser, die Montageabmessungen L 1 , L 8 , H und die Ösenform der Zugfeder.

Methode der Belastungskrümmungskorrektur

In der Dropdown-Liste können Sie die Methode der Belastungskrümmungskorrektur auswählen.

 

Bei schraubenförmigen Federn werden die Spannungen, die bei der vorgegebenen Last in den Federwicklungen auftreten, für einfache Torsion berechnet. Wegen der Rundung gibt es in den Windungen aber auch Biegespannungen. Daher werden die Spannungen bei der Berechnung mit einem Korrekturkoeffizienten angepasst. Da mehrere Koeffizienten üblich sind, müssen Sie aus der Liste der Korrekturkoeffizienten den Koeffizienten wählen, der für Ihren Einsatzfall geeignet ist oder den Empfehlungen der einschlägigen Normen entspricht.

 
Anmerkung: Bei der Festigkeitskontrolle einer Feder, die einer statischen Belastung ausgesetzt ist, erzielt der Korrekturkoeffizient von Göhner die besten Ergebnisse.
 

Anmerkung: Bei einer Feder, die einer statischen Last ausgesetzt ist, werden keine Korrekturen vorgenommen.

Belastung

Die Bearbeitungsfelder sind verfügbar, wenn Sie im Teilfenster Festigkeitsberechnung der Feder die Option Berechnung der Arbeitskräfte ausgewählt haben.

Bemaßungen

Geben Sie die Maße der Feder ein, oder messen Sie diese Maße.

Anmerkung: Welche Bearbeitungsfelder verfügbar sind, hängt von der im Teilfenster Typ der Festigkeitsberechnung ausgewählten Option ab.

Vorspannung der Feder

Kaltgeformte Zugfedern werden vorzugsweise mit Vorspannung und anliegenden Windungen hergestellt. Durch die Federvorspannung wird die Belastungsfähigkeit der Feder entscheidend erhöht. Um die gewünschte Länge der Feder zu erhalten, ist eine höhere Belastung notwendig als bei Federn ohne Vorspannung. Vorspannung tritt in den Windungen der Feder beim Winden des Federdrahts auf. Ihre Größe hängt vom verwendeten Material, vom Federindex und von der Windungsart ab. Bei Federn, die mit automatischen Federwindemaschinen hergestellt werden, ist die Vorspannung deutlich niedriger.

Spannung im freien Zustand

Geben Sie den Wert der Spannung im freien Zustand ein. Klicken Sie auf den Pfeil, um das Dialogfeld Vorspannkraft für angegebene Durchmesser zu öffnen. Hier können Sie den Wert definieren.

Anmerkung: Dieses Bearbeitungsfeld ist nur dann verfügbar, wenn Sie in der vorherigen Dropdown-Liste die Option Spannung im freien Zustand ausgewählt haben.

Material der Feder

Wählen Sie das Material der Feder und ihre Eigenschaften. Klicken Sie auf , um die Materialdatenbank zu öffnen, in der Sie das gewünschte Material auswählen können.

Warnung: Die Festigkeitsparameter des Materials werden empirisch bestimmt und stellen die Mindestwerte für eine Materialgruppe dar. Obwohl diese Werte den durch Messung bestimmter Materialien erzielten Werten ähneln, wird empfohlen, bei abschließenden Berechnungen die Materialparameter entsprechend dem Materialdatenblatt bzw. entsprechend den Angaben des Herstellers zu verwenden.

Material

Gibt die von Ihnen eingegebenen Materialwerte oder die aus der Materialdatenbank ausgewählten Werte an.

 

Wenn Sie ein Material aus der Materialdatenbank verwenden, werden die Werte automatisch in die folgenden Bearbeitungsfelder eingefügt. Die Felder werden hierdurch gesperrt. Deaktivieren Sie die Kontrollkästchen, um die Felder wieder freizugeben.

Zulässige Torsionsspannung

Geben Sie einen Wert ein.

Schubelastizitätsmodul

Geben Sie den Elastizitätsmodul des Federmaterials ein.

Dichte

Geben Sie die Dichte des Federmaterials ein.

Gebrauchskoeffizient des Materials

Geben Sie den Nutzungskoeffizienten des Federmaterials ein. Klicken Sie auf den Pfeil neben dem Bearbeitungsfeld, damit Sie den Wert eingeben können.

 

Der Koeffizient gibt eine Beziehung zwischen der Torsionsspannung einer Feder unter Vollbelastung und der zulässigen Torsionsspannung an, beispielsweise u S » τ 8 / τ A . Bei Auswahl eines höheren Wertes wird für die Federproduktion weniger Material benötigt und die Federmaße sowie der Platzbedarf für den Einbau sind geringer. Gleichzeitig ist jedoch die Sicherheit bei der Federstabilität während des Betriebs niedriger. Das Gleiche gilt auch umgekehrt. Daher ist dieser Koeffizient ein Kehrwert des Sicherheitsgrads. Unter normalen Betriebsbedingungen sollte der Koeffizient der Materialnutzung im Bereich u S = 0.85 ... 0.95 liegen. Bei Federn, die in aggressiven Umgebungen, bei hohen Temperaturen oder unter Stoßbelastung zum Einsatz kommen, können auch niedrigere Werte verwendet werden.

 

Der Wert des Materialnutzungskoeffizienten kann in einem Dialogfeld aus einem empfohlenen Wertebereich ausgewählt werden.

Montageabmessungen der Feder

H, L 1 L 8

Berechnet die Länge einer vollständig belasteten Feder für den angegebenen Arbeitshub und die Länge der vorgespannten Feder.

H, L 8 L 1

Berechnet die Länge einer vorgespannten Feder für den angegebenen Arbeitshub und die Länge der vollständig belasteten Feder.

L 1 , L 8 H

Berechnet den Arbeitshub für die angegebene Länge einer vorgespannten und einer voll belasteten Feder.

Federwindungen

Runden der Windungsanzahl

Legen Sie den Wert für das Runden der Windungszahl fest.

Anzahl der wirksamen Windungen

Geben Sie an, wie viele Windungen wirksam sind.

(Weitere Optionen)

Hier finden Sie zusätzliche Optionen für die Konstruktion der Feder. Um den Abschnitt Weitere Optionen anzuzeigen, klicken Sie unten rechts auf der Registerkarte Berechnung auf Weitere Optionen.

Entwurf des Arbeitshubs

Anmerkung: Diese Option ist nur dann verfügbar, wenn Sie im Bereich Typ der Festigkeitsberechnung die Option Zugfederentwurf sowie in der Dropdown-Liste Typ des Entwurfs folgende Optionen ausgewählt haben: F, D d, L 0 , n, Montageabmessungen, Öse oder F, D, Öse d, L 0 , n, Montageabmessungen.

Nicht spezifiziert

Entwirft den geeigneten Arbeitshub der Feder für die angegebene Belastung und den Federdurchmesser.

Minimaler Arbeitshub

Entwirft für die jeweilige Belastung und den Federdurchmesser einen geeigneten Arbeitshub der Feder, der größer als der zulässige Mindestwert Hmin ist.

Maximaler Arbeitshub

Entwirft für die jeweilige Belastung und den Federdurchmesser einen geeigneten Arbeitshub der Feder, der kleiner als der zulässige Höchstwert Hmax ist.

Biegebereich

Entwirft für die jeweilige Belastung und den Federdurchmesser den geeigneten Arbeitshub der Feder möglichst nahe zum geforderten Hub H'.

Entwurf des Federdurchmessers

Anmerkung: Diese Option ist nur dann verfügbar, wenn Sie im Bereich Typ der Festigkeitsberechnung die Option Zugfederentwurf sowie in der Dropdown-Liste Typ des Entwurfs folgende Optionen ausgewählt haben: F, Montageabmessungen d, L 0 , n, D, Öse oder F, Montageabmessungen, Öse d, L 0 , n, D.

Nicht spezifiziert

Berechnet den kleinsten geeigneten Federdurchmesser für die jeweilige Belastung und die Montageabmessungen der Feder

Mindestdurchmesser

Berechnet für die jeweilige Belastung und die Montageabmessungen der Feder den kleinsten geeigneten Federdurchmesser, der größer als der zulässige Mindestwert D2min ist.

Maximaler Durchmesser

Berechnet für die jeweilige Belastung und die Montageabmessungen der Feder den geeigneten Außendurchmesser der Feder, der kleiner als der zulässige Höchstwert D1max ist.

Durchmesserbereich

Berechnet für die jeweilige Belastung und die Montageabmessungen der Feder einen geeigneten Federdurchmesser, der möglichst nahe am geforderten Durchmesser D' liegt.

Ergebnisse

Um den Abschnitt Ergebnisse auf der rechten Seite der Registerkarten Berechnung und Konstruktion anzuzeigen, doppelklicken Sie auf die Doppellinie auf der rechten Seite, oder klicken Sie auf den Doppelpfeil.

Hierdurch werden die berechneten Bemaßungswerte wie der Korrekturkoeffizient oder das Federgewicht angezeigt. Die Werte werden berechnet, wenn Sie auf den Befehl Berechnen klicken.

Die folgenden Ausgabeparameter werden im Fensterbereich Ergebnisse angezeigt:

Anmerkung: Ausführlichere Informationen zu den berechneten Parametern in metrischen und britischen Einheiten finden Sie im Handbuch für Konstrukteure.

Zusammenfassung der Meldungen

Hier werden Protokolle zur Berechnung angezeigt. Um die Zusammenfassung der Meldungen unten auf den Registerkarten Berechnung und Konstruktion anzuzeigen, doppelklicken Sie unten auf den Registerkarten auf die Doppellinie, oder klicken Sie auf den Doppelpfeil.

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