Druckfeder-Generator (Dialogfeld) - Berechnung (Registerkarte)

Legt Parameter für die Berechnung von Druckfedern fest. Hier können Generator-Daten entsprechend der auf der Registerkarte Konstruktion vorgenommenen Auswahlen berechnet werden.

Zugriff:

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

Feder-Kontrollberechnung

Entwurf der Druckfeder	Entwurf der Druckfedermaße für die entsprechende Federbelastung.
Feder-Kontrollberechnung	Berechnung der Montageabmessungen und Festigkeitskontrolle der Druckfeder für die jeweilige Federbelastung und Federmaße.
Berechnung der Arbeitskräfte	Berechnung der durch die Druckfeder 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 Entwurf der Druckfeder im Teilfenster Festigkeitsberechnung der Feder ausgewählt haben.
	F, Montageabmessungen d, L 0 , n, D	Konstruktion des geeigneten Drahtdurchmessers, der Anzahl der Windungen und des Federdurchmessers für die vorgegebene Belastung F 1 , F 8 und die Montageabmessungen L 1 , L 8 , H der Druckfeder.
	F, D 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 und den Druckfederdurchmesser.
	F 8 , D, Montageabmessungen 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 der Druckfeder.
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 normalerweise keine Korrekturen vorgenommen.
Entwurf der Einbaumaße	Anmerkung: Diese Option ist nur dann verfügbar, wenn Sie im Teilfenster Typ der Festigkeitsberechnung die Option Entwurf der Druckfeder und aus der Dropdown-Liste Typ des Entwurfs die Option F, D d, L0, n, Montageabmessungen ausgewählt haben.
	Entwurf aller Einbaumaße L 1 , L 8 , H	Die Länge der vorgespannten Feder L1 ist angegeben.
	Min. Belastungslänge L 1 ist angegeben	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 und den Druckfederdurchmesser.
	Max. Belastungslänge L 8 ist angegeben	Entwirft für die jeweilige Belastung, den Durchmesser und die Länge der voll belasteten Feder den entsprechenden Arbeitshub und die kleinste Arbeitslänge

Belastung

Definiert die Eingangskraft.

Anmerkung: Diese Option ist bei der Berechnung der Arbeitskräfte nicht verfügbar.

Bemaßungen

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

Federwindungen

Runden der Windungsanzahl	Legen Sie den Wert für das Runden der Windungszahl fest.
Aktive Windungen	Geben Sie an, wie viele Windungen wirksam sind.

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	Geben Sie das Material an, oder wählen Sie ein Material aus der Materialdatenbank.
	Wenn Sie ein Material aus der Materialdatenbank verwenden, werden die Werte automatisch in die folgenden Bearbeitungsfelder eingefügt. Die Felder werden hierdurch gesperrt. Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen, um die Felder wieder freizugeben.
Zugfestigkeitsspannung	Geben Sie die Zugspannung des Federmaterials ein.
Zulässige Torsionsspannung	Geben Sie die zulässige Torsionsspannung des Federmaterials 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 neben dem Bearbeitungsfeld auf , um ein Dialogfeld aufzurufen, in dem Sie den Wert festlegen 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 faktisch ein Kehrwert des Sicherheitsgrads. Unter normalen Betriebsbedingungen sollte der Koeffizient der Materialnutzung im Bereich u S = 0.75 ... 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.

Kontrolle auf Ausknicken

Aktivieren Sie dieses Kontrollkästchen, damit Sie Werte eingeben oder messen können.

Wählen Sie eine Option aus der Dropdown-Liste aus.

Dauerbelastung

Aktivieren Sie dieses Kontrollkästchen, damit Sie Werte eingeben oder messen können.

Wählen Sie eine Option aus der Dropdown-Liste aus.

Sicherheitskoeffizient:

Geben Sie den Sicherheitsfaktor des Federmaterials ein. Klicken Sie neben dem Bearbeitungsfeld auf , um ein Dialogfeld aufzurufen, in dem Sie den Wert festlegen können. Dieser Koeffizient wird bei der Berechnung dynamisch belasteter Federn verwendet (zyklische Ermüdungsbelastung für die Lebensdauer N > 10 5 Arbeitshübe). Der Koeffizient ergibt sich aus dem Verhältnis zwischen der Ermüdungsgrenze der Feder und der Torsionsspannung des Federmaterials unter Vollbelastung, beispielsweise k f » τ*** e / τ 8 . Bei normalen Betriebsbedingungen sollte der empfohlene Wert für den Sicherheitskoeffizienten bei Dauerfestigkeit k f im Bereich von 1.1 bis 1.5 liegen. Im Allgemeinen sollten Sie für Federn, die einer korrosiven Umgebung, hohen Temperaturen oder Stoßbelastungen ausgesetzt werden, einen höheren Wert für k f verwenden. Korrosive Umgebungen wirken sich erheblich auf die Ermüdungsfestigkeit einer Feder aus. Sie können die Belastungskapazität der Feder je nach Material und Art der korrosiven Umgebung auf ein Fünftel reduzieren. Der Wert des Sicherheitsfaktors bei Ermüdungsgrenze kann in einem Dialogfeld aus einem empfohlenen Wertebereich ausgewählt werden.

Montageabmessungen der Feder

Die Dropdown-Liste ist nicht verfügbar, wenn Sie in der Dropdown-Liste Typ des Entwurfs die Option F, D d, L ₀ , n, Montageabmessungen ausgewählt haben. Im Teilfenster Festigkeitsberechnung der Feder muss die Option Berechnung der Arbeitskräfte ausgewählt sein.

H, L 1 L 8	Die Länge der voll belasteten Feder wird für den angegebenen Arbeitshub und die Länge der vorgespannten Feder berechnet.
H, L 8 L 1	Die Länge der vorgespannten Feder wird für den angegebenen Arbeitshub und die Länge der voll belasteten Feder berechnet.
L 1 , L 8 H	Der Arbeitshub wird für die angegebenen Längen der vorgespannten und der voll belasteten Feder berechnet.

(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 Teilfenster Festigkeitsberechnung der Feder die Option Entwurf der Druckfeder und aus der Dropdown-Liste Typ des Entwurfs die Option F, D d, L0, n, Montageabmessungen ausgewählt haben.
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 H min ist.
Maximaler Arbeitshub	Entwirft für die jeweilige Belastung und den Federdurchmesser einen geeigneten Arbeitshub der Feder, der kleiner als der zulässige Höchstwert H max 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 Teilfenster Festigkeitsberechnung der Feder die Option Entwurf der Druckfeder und aus der Dropdown-Liste Typ des Entwurfs die Option F, Montageabmessungen d, L0, n, D ausgewählt haben.
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 D2 min ist.
Maximaler Durchmesser	Berechnet für die jeweilige Belastung und die Montageabmessungen der Feder den geeigneten Außendurchmesser der Feder, der kleiner als der zulässige Höchstwert D1 max 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.

Hier werden die berechneten Federwerte wie das Federgewicht oder die Drahtlänge angezeigt. Klicken Sie auf Berechnen, um die Werte anzuzeigen. Die Einheiten der Ergebniswerte können geändert werden. Doppelklicken Sie hierfür auf den Wert, der geändert werden soll.

Die folgenden Ausgabeparameter werden im Fensterbereich Ergebnisse angezeigt:

• Spiel zwischen den Windungen (a)
• Abstand zwischen den Windungen (t)
• Korrektur nach Wahl (K _w )
• Federrate (k)
• Min. bei min. Belastung (s ₁ )
• Verformung im voll belasteten Zust. (s ₈ )
• Verformung im Grenzzustand (s ₉ )
• Zusammendrücken der Feder im Betrieb (s _work )
• Max. zulässiger Federweg (s _max )
• Grenztestlänge der Feder (L _minf )
• Theoretische Grenzlänge der Feder (L ₉ )
• Kraft im Grenzzustand (F ₉ )
• Min. bei min. Belastung (τ ₁ )
• Max. bei max. Belastung (τ ₈ )
• Auflagespannung (τ ₉ )
• Kritische Geschwindigkeit der Feder (v)
• Eigenfrequenz der Feder (f)
• Verformungsenergie (W ₈ )
• Abgewickelte Drahtlänge (l)
• Federgewicht (m)

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.

Befehle der Werkzeugleiste