Die Steigung „S“ bei Druckfedern, auch Windungssteigung gennant, bezeichnet den Abstand zwischen ihren einzelnen Windungen (Drahtmitte zu Drahtmitte) und wird mit nachfolgenden Formeln berechnet und bestimmt. Gemessen wird sie parallel zur Längsachse von Drahtmitte zu Drahtmitte. Die Steigung einer Druckfeder ist besonders wichtig, weil sie sich direkt auf das Federungsverhalten auswirkt. Eine Druckfeder, die bei gleicher Länge eine größere Steigung aufweist, ist beispielsweise stärker als eine Feder mit geringer Steigung.
Mit folgenden Formeln lässt sich die Steigung von Druckfedern berechnen:
- Druckfedern mit angelegten und geschliffenen Federenden:
\Large S = \frac{(L0-d)}{n}
- Druckfedern mit nicht angelegten und ungeschliffenen Federenden:
\Large S = \frac{(L0-2,5 \cdot d)}{n}
Dabei gilt:
S = Steigung
L0 = Länge der unbelasteten Feder
d = Drahtdurchmesser
n = Windungszahl
Um die verschiedenen Federeigenschaften bei unterschiedlichen Steigungen nutzen zu können, gilt es bei der Windungssteigung sowohl den Mindestabstand als auch die maximale Steigung zu beachten.
Der Mindestabstand zwischen wirksamen Windungen kann folgendermaßen berechnet werden:
\Large Sa = (\frac{0,0015 \cdot D^{{2}}}{d} + 0,1 \cdot d) n \cdot 1,5
Die maximale Steigung lässt sich mit folgender Formel bestimmen:
\Large Smax = 0,7 \cdot DiDabei gilt:
Sa = Mindestabstand
Smax = Maximale Steigung
D = Mittlerer Windungsdurchmesser
d = Drahtdurchmesser
n = Windungszahl
Di = Innerer Windungsdurchmesser
In seltenen Ausnahmefällen kann die maximale Steigung auch das 0,7-fache des inneren Windungsdurchmessers übersteigen. Um auch dann eine fehlerfreie Funktion der Feder sicherzustellen, müssen alle Federparameter auf ihre Machbarkeit hin überprüft werden.
Um die Steigung zu berechnen, bietet Ihnen Gutekunst das Federnberechnungsprogramm WinFSB zur freien Verfügung. Damit können Sie selbst die Auswirkung der unterschiedlichen Steigungen testen. Verändern Sie dazu die Windungsanzahl „n“ auf der Eigenschaftenseite.
Für die Auslegung einer passenden Druck-, Zug- oder Schenkelfeder wenden Sie sich bitte direkt an unsere Technikabteilung unter Telefon (+49) 035877 227-13 oder cunewalde@gutekunst-co.com.
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