Die Steigung bei Federn, auch Windungssteigung gennant, bezeichnet den Abstand zwischen ihren einzelnen Windungen. 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 Feder, 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:
- Druckfedern mit nicht angelegten und ungeschliffenen Federenden:
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:
Die maximale Steigung lässt sich mit folgender Formel bestimmen:
Dabei 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.
Benötigen Sie ein komplette Federauslegung? Dann senden Sie einfach Ihre Federeigenschaften an technik@gutekunst-co.com.
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