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Dimensionierung  (Auslegung)

Problem:

  • Es stehen für die Federdimensionierung jeweils nur zwei  Grundbeziehungen zur Verfügung
  • Es sind jedoch mehr als zwei Federparameter festzulegen

Folge: Iterative Vorgehensweise notwendig!

Nachrechnung

  • Funktionnachweiß
  • Festigkeitsnachweis

Anliegen der Federberechnung im Zuge des Federentwurfs sind die Dimensionierung bzw. Auslegung der Feder sowie deren Nachrechnung. Ziel der Federdimensionierung ist die Festlegung der Federabmessungen so, dass die geforderte Funktion zuverlässig erfüllt wird und sich die Feder fertigen lässt. Die Federdimensionierung muss also stets unter funktionellen, werkstofftechnischen und fertigungstechnischen Gesichtspunkten erfolgen. Das Problem der Federberechnung besteht darin, dass nur zwei Grundbeziehungen zur Verfügung stehen, aber Funktion und Geometrie der Feder stets durch mindestens drei Parameter bestimmt sind, z.B. bei einer Blattfeder durch Länge, Breite und Dicke. Die beiden Grundbeziehungen sind die Spannungsbeziehung und die Verformungsbeziehung.

Als Lösung des Problems bleibt nur die iterative Vorgehensweise, bei der man sich mindestens einen Parameter vorgibt, daraus die fehlenden Parameter mittels Spannungs- und Verformungsbeziehung berechnet und dann durch Nachrechnung überprüft, ob die Feder die Anforderungen erfüllt. Die Nachrechnung erfolgt durch Funktions- und Festigkeitsnnachweis. Beim Funktionsnachweis wird überprüft, ob die Funktionsgrößen innerhalb der zugelassenen Abweichungen bzw. Toleranzen zu verwirklichen sind. Der Festigkeitsnachweis soll sicherstellen, dass die zulässigen Spannungen nicht überschritten werden.

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