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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

12. Elastische Federn

verfasst von : Gustav Niemann, Hans Winter, Bernd-Robert Höhn, Karsten Stahl

Erschienen in: Maschinenelemente 1

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Federn sind Elemente, die sich unter Belastung gezielt verformen und bei Entlastung wieder zurückverformen. Diese Funktion wird durch geeignete Gestaltung und Werkstoffwahl erreicht.
Im Folgenden werden mechanische, hydraulische und pneumatische Federn behandelt. Federn werden meist nach ihrer Gestalt benannt, z. B. Tellerfeder, Drehstabfeder, alternativ nach dem Werkstoff, z. B. Metallfeder, Gummifeder, wie es in diesem Kapitel verwendet wird. Für die Berechnung ist die Art der Beanspruchung maßgebend, deshalb werden die Federarten nach ihrer vorwiegenden Beanspruchung (zugbeansprucht, biegebeansprucht und torsionsbeansprucht) geordnet.
Umfangreiche Berechnungsbeispiele zeigen die Anwendung der Berechnungsvorschriften.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Alicke G, Schriever H (1978) Kraftfahrzeugfedern aus zelligem PUR-Elastomer. Automobil-Techn Zeitschrift 80(2):63–66 Alicke G, Schriever H (1978) Kraftfahrzeugfedern aus zelligem PUR-Elastomer. Automobil-Techn Zeitschrift 80(2):63–66
2.
Zurück zum Zitat Behles F (1961) Zur Berechnung von Luftfedern. Automobil-Techn Zeitschrift 63(9):311–314 Behles F (1961) Zur Berechnung von Luftfedern. Automobil-Techn Zeitschrift 63(9):311–314
3.
Zurück zum Zitat Bittel K (1960) Zur Dimensionierung von Ölfedern. Automobil-Techn Zeitschrift 62(7):183–191 Bittel K (1960) Zur Dimensionierung von Ölfedern. Automobil-Techn Zeitschrift 62(7):183–191
4.
Zurück zum Zitat Bittel K (1967) Kombination der Flüssigkeitsfeder mit einer Korrekturfeder. Automobil-Techn Zeitschrift 69(4):109–111 Bittel K (1967) Kombination der Flüssigkeitsfeder mit einer Korrekturfeder. Automobil-Techn Zeitschrift 69(4):109–111
5.
Zurück zum Zitat DIN 2077:1979-02 Federstahl, rund, warmgewalzt; Maße, zulässige Maß- und Formabweichungen. Zurückgezogen: 2005-03 DIN 2077:1979-02 Federstahl, rund, warmgewalzt; Maße, zulässige Maß- und Formabweichungen. Zurückgezogen: 2005-03
6.
Zurück zum Zitat DIN 2090:1971-01 Zylindrische Schraubendruckfedern aus Flachstahl – Berechnung DIN 2090:1971-01 Zylindrische Schraubendruckfedern aus Flachstahl – Berechnung
7.
Zurück zum Zitat DIN 2091:1981-06 Drehstabfedern mit rundem Querschnitt – Berechnung und Konstruktion DIN 2091:1981-06 Drehstabfedern mit rundem Querschnitt – Berechnung und Konstruktion
8.
Zurück zum Zitat DIN 2094:2006-09 Blattfedern für Straßenfahrzeuge – Anforderungen, Prüfung DIN 2094:2006-09 Blattfedern für Straßenfahrzeuge – Anforderungen, Prüfung
9.
Zurück zum Zitat DIN 2096 Zylindrische Schraubendruckfedern aus runden Drähten und Stäben – Teil 1:1981-11 Güteanforderungen bei warmgeformten Druckfedern – Teil 2:1979-01 Güteanforderungen für Großserienfertigung DIN 2096 Zylindrische Schraubendruckfedern aus runden Drähten und Stäben – Teil 1:1981-11 Güteanforderungen bei warmgeformten Druckfedern – Teil 2:1979-01 Güteanforderungen für Großserienfertigung
10.
Zurück zum Zitat DIN 2097:1973-05 Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drähten – Gütevorschriften für kaltgeformte Zugfedern DIN 2097:1973-05 Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drähten – Gütevorschriften für kaltgeformte Zugfedern
11.
Zurück zum Zitat DIN 2099 Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drähten und Stäben – Teil 1:2003-02 Angaben für kaltgeformte Druckfedern; Vordruck A – Teil 2:2004-05 Angaben für kaltgeformte Zugfedern, Vordruck B DIN 2099 Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drähten und Stäben – Teil 1:2003-02 Angaben für kaltgeformte Druckfedern; Vordruck A – Teil 2:2004-05 Angaben für kaltgeformte Zugfedern, Vordruck B
12.
Zurück zum Zitat DIN 4621:1995-12 Geschichtete Blattfedern – Federklammern DIN 4621:1995-12 Geschichtete Blattfedern – Federklammern
13.
Zurück zum Zitat DIN 5481:2005-06 Passverzahnungen mit Kerbflanken DIN 5481:2005-06 Passverzahnungen mit Kerbflanken
14.
Zurück zum Zitat DIN 5542:1975-06 Blattfedern für Schienenfahrzeuge DIN 5542:1975-06 Blattfedern für Schienenfahrzeuge
15.
Zurück zum Zitat DIN 5543:1980-05 Blattfedern – Federsattelplatten und Federzwischenplatten für Federaufhängungen DIN 5543:1980-05 Blattfedern – Federsattelplatten und Federzwischenplatten für Federaufhängungen
16.
Zurück zum Zitat DIN 6796:2009-08 Spannscheiben für Schraubenverbindungen DIN 6796:2009-08 Spannscheiben für Schraubenverbindungen
17.
Zurück zum Zitat DIN 8255:1972-11 Spiralfederrollen für Uhren, geschlitzt, rund DIN 8255:1972-11 Spiralfederrollen für Uhren, geschlitzt, rund
18.
Zurück zum Zitat DIN 8287:1983-04 Triebfedern – Begriffe, Anforderungen, Prüfung. Zurückgezogen: 2006-03 DIN 8287:1983-04 Triebfedern – Begriffe, Anforderungen, Prüfung. Zurückgezogen: 2006-03
19.
Zurück zum Zitat DIN 11747:1992-02 Landmaschinen und Traktoren – Blattfedern für Transportanhänger – Maße DIN 11747:1992-02 Landmaschinen und Traktoren – Blattfedern für Transportanhänger – Maße
20.
Zurück zum Zitat DIN 43801 Spiralfedern – Teil 1:1976-08 Maße DIN 43801 Spiralfedern – Teil 1:1976-08 Maße
21.
Zurück zum Zitat DIN 53504:2017-03 Prüfung von Kautschuk und Elastomeren – Bestimmung von Reißfestigkeit, Zugfestigkeit, Reißdehnung und Spannungswerten im Zugversuch DIN 53504:2017-03 Prüfung von Kautschuk und Elastomeren – Bestimmung von Reißfestigkeit, Zugfestigkeit, Reißdehnung und Spannungswerten im Zugversuch
22.
Zurück zum Zitat DIN EN 10089:2003-04 Warmgewalzte Stähle für vergütbare Federn – Technische Lieferbedingungen DIN EN 10089:2003-04 Warmgewalzte Stähle für vergütbare Federn – Technische Lieferbedingungen
23.
Zurück zum Zitat DIN EN 10092 Warmgewalzte Flachstäbe aus Federstahl – Teil 1:2004-01 Flachstäbe, Maße, Formtoleranzen und Grenzabmaße – Teil 2:2004-01 Gerippter Federstahl – Maße, Formtoleranzen und Grenzabmaße DIN EN 10092 Warmgewalzte Flachstäbe aus Federstahl – Teil 1:2004-01 Flachstäbe, Maße, Formtoleranzen und Grenzabmaße – Teil 2:2004-01 Gerippter Federstahl – Maße, Formtoleranzen und Grenzabmaße
24.
Zurück zum Zitat DIN EN 10132 Kaltband aus Stahl für eine Wärmebehandlung – Technische Lieferbedingungen – Teil 1:2000-05 Allgemeines – Teil 4:2003-04 Federstähle und andere Anwendungen DIN EN 10132 Kaltband aus Stahl für eine Wärmebehandlung – Technische Lieferbedingungen – Teil 1:2000-05 Allgemeines – Teil 4:2003-04 Federstähle und andere Anwendungen
25.
Zurück zum Zitat DIN EN 10140:2006-09 Kaltband – Grenzabmaße und Formtoleranzen DIN EN 10140:2006-09 Kaltband – Grenzabmaße und Formtoleranzen
26.
Zurück zum Zitat DIN EN 10151:2003-02 Federband aus nichtrostenden Stählen – Technische Lieferbedingungen DIN EN 10151:2003-02 Federband aus nichtrostenden Stählen – Technische Lieferbedingungen
27.
Zurück zum Zitat DIN EN 10218 Stahldraht und Drahterzeugnisse – Allgemeines – Teil 2:2012-03 Drahtmaße und Toleranzen DIN EN 10218 Stahldraht und Drahterzeugnisse – Allgemeines – Teil 2:2012-03 Drahtmaße und Toleranzen
28.
Zurück zum Zitat DIN EN 10270 Stahldraht für Federn – Teil 1:2012-01 Patentiert gezogener unlegierter Federstahldraht – Teil 2:2012-01 Ölschlussvergüteter Federstahldraht DIN EN 10270 Stahldraht für Federn – Teil 1:2012-01 Patentiert gezogener unlegierter Federstahldraht – Teil 2:2012-01 Ölschlussvergüteter Federstahldraht
29.
Zurück zum Zitat DIN EN 12166:2016-11 Kupfer und Kupferlegierungen – Drähte zur allgemeinen Verwendung DIN EN 12166:2016-11 Kupfer und Kupferlegierungen – Drähte zur allgemeinen Verwendung
30.
Zurück zum Zitat DIN EN 13906 Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drähten und Stäben – Berechnung und Konstruktion – Teil 1:2013-11 Druckfedern – Teil 2:2013-09 Zugfedern – Teil 3:2014-06 Drehfedern DIN EN 13906 Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drähten und Stäben – Berechnung und Konstruktion – Teil 1:2013-11 Druckfedern – Teil 2:2013-09 Zugfedern – Teil 3:2014-06 Drehfedern
31.
Zurück zum Zitat DIN EN 14200:2004-05 Bahnanwendungen – Federungselemente – Parabelfedern aus Stahl DIN EN 14200:2004-05 Bahnanwendungen – Federungselemente – Parabelfedern aus Stahl
32.
Zurück zum Zitat DIN EN 15800:2009-03 Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drähten – Gütevorschriften für kaltgeformte Druckfedern DIN EN 15800:2009-03 Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drähten – Gütevorschriften für kaltgeformte Druckfedern
33.
Zurück zum Zitat DIN EN 16983:2017-02 Tellerfedern – Qualitätsanforderungen – Maße DIN EN 16983:2017-02 Tellerfedern – Qualitätsanforderungen – Maße
34.
Zurück zum Zitat DIN EN 16984:2017-09 Tellerfedern – Berechnung DIN EN 16984:2017-09 Tellerfedern – Berechnung
35.
Zurück zum Zitat DIN EN ISO 868:2003-10 Kunststoffe und Hartgummi – Bestimmung der Eindruckhärte mit einem Durometer (Shore-Härte) DIN EN ISO 868:2003-10 Kunststoffe und Hartgummi – Bestimmung der Eindruckhärte mit einem Durometer (Shore-Härte)
36.
Zurück zum Zitat DIN ISO 1629:2015-03 Kautschuk und Latices – Nomenklatur DIN ISO 1629:2015-03 Kautschuk und Latices – Nomenklatur
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Zurück zum Zitat DIN ISO 2162 Technische Produktdokumentation – Federn – Teil 1:1994-08 Vereinfachte Darstellung; Identisch mit ISO 2162-1:1993 DIN ISO 2162 Technische Produktdokumentation – Federn – Teil 1:1994-08 Vereinfachte Darstellung; Identisch mit ISO 2162-1:1993
38.
Zurück zum Zitat Dubbel (2018) Taschenbuch für den Maschinenbau, 25. Aufl. Springer, Berlin Dubbel (2018) Taschenbuch für den Maschinenbau, 25. Aufl. Springer, Berlin
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Zurück zum Zitat Geisel A (1971) Berechnung, Gestaltung und Herstellung von Formfedern aus Draht und Band. Draht 22(6):376–381 Geisel A (1971) Berechnung, Gestaltung und Herstellung von Formfedern aus Draht und Band. Draht 22(6):376–381
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Zurück zum Zitat Göbel EF (1969) Gummifedern, Berechnung und Gestaltung, 3. Aufl. Springer, Berlin Göbel EF (1969) Gummifedern, Berechnung und Gestaltung, 3. Aufl. Springer, Berlin
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Zurück zum Zitat Kaiser B (1983) Dauerfestigkeitsuntersuchungen an biegebeanspruchten Flachfedern. Draht 34(10):500 Kaiser B (1983) Dauerfestigkeitsuntersuchungen an biegebeanspruchten Flachfedern. Draht 34(10):500
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Zurück zum Zitat Krause W (1989) Konstruktionselemente der Feinmechanik. VEB Verlag Technik, Berlin Krause W (1989) Konstruktionselemente der Feinmechanik. VEB Verlag Technik, Berlin
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Zurück zum Zitat Kurasz G (1976) Fatigue failure in springs. Mach Design, Cleveland/Ohio 48(11):106–110 Kurasz G (1976) Fatigue failure in springs. Mach Design, Cleveland/Ohio 48(11):106–110
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Zurück zum Zitat Meissner M, Wanke K (1993) Handbuch Federn; Berechnung und Gestaltung im Maschinen und Gerätebau, 2. Aufl. Verlag Technik, Berlin/München Meissner M, Wanke K (1993) Handbuch Federn; Berechnung und Gestaltung im Maschinen und Gerätebau, 2. Aufl. Verlag Technik, Berlin/München
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Zurück zum Zitat Meissner M, Schorch H-J (1997) Metallfedern; Grundlagen, Werkstoffe, Berechnung und Gestaltung. Springer, Berlin Meissner M, Schorch H-J (1997) Metallfedern; Grundlagen, Werkstoffe, Berechnung und Gestaltung. Springer, Berlin
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Zurück zum Zitat Pinnekamp W, Jörn R (1964) Neue Drehfederelemente aus Gummi für elastische Kupplungen. MTZ 25:130–135 Pinnekamp W, Jörn R (1964) Neue Drehfederelemente aus Gummi für elastische Kupplungen. MTZ 25:130–135
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Zurück zum Zitat Shigley JE, Mischke CR (2004) Standard handbook of machine design, 3. Aufl. McGraw-Hill Book Company Shigley JE, Mischke CR (2004) Standard handbook of machine design, 3. Aufl. McGraw-Hill Book Company
Metadaten
Titel
Elastische Federn
verfasst von
Gustav Niemann
Hans Winter
Bernd-Robert Höhn
Karsten Stahl
Copyright-Jahr
2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-55482-1_12

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