Metallfedern Grundlagen, Werkstoffe, Berechnung, Gestaltung und Rechnereinsatz ; mit 90 Tabellen

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Hauptverfasser: Meissner, Manfred (VerfasserIn), Schorcht, Hans-Jürgen 1940-2023 (VerfasserIn)
Format: Buch
Sprache:German
Veröffentlicht: Berlin Springer 2007
Ausgabe:2., erg. Aufl.
Schriftenreihe:VDI-Buch
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Online-Zugang:Inhaltstext
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adam_text MANFRED MEISSNER * HANS-JUERGEN SCHORCHT METALLFEDERN GRUNDLAGEN, WERKSTOFFE, BERECHNUNG, GESTALTUNG UND RECHNEREINSATZ UNTER MITARBEIT VON KLAUS WANKE 2., ERGAENZTE AUFLAGE MIT 338 ABBILDUNGEN UND 90 TABELLEN SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS BEITRAGSVERZEICHNIS XIV FORMELZEICHEN XV LATEINISCHE BUCHSTABEN XV GRIECHISCHE BUCHSTABEN XXIV HAEUFIG VERWENDETE INDIZES XXVII NORMEN-VERGLEICHSTABELLE XXVIII 1 EINLEITUNG 1 1.1 ENTWICKLUNG DER FEDERNTECHNIK 1 1.2 DAS MASCHINENELEMENT FEDER 2 1.2.1 KONSTRUKTIONSMETHODISCHE ASPEKTE DES FEDERENTWURFS 2 1.2.2 EINTEILUNG UND EINSATZGEBIETE 3 1.2.3 ANFORDERUNGEN AN BERECHNUNG, GESTALTUNG UND AUSWAHL 4 1.2.4 ANFORDERUNGEN AN WERKSTOFF, FERTIGUNG UND PRUEFUNG 5 2 GRUNDLAGEN 7 2.1 FEDERENTWURF 7 2.1.1 FEDERUNGSVERHALTEN 7 2.1.2 FEDERBERECHNUNG 11 2.1.3 FEDERSYSTEME 18 2.1.4 BERECHNUNGSHILFEN UND FEDEROPTIMIERUNG 21 2.2 EINFLUSS DER HERSTELLUNG AUF DIE FEDERFUNKTION 24 2.2.1. KALTFORMGEBUNG 24 2.2.2 WARMFORMGEBUNG 27 2.2.3 WAERMEBEHANDLUNG 29 2.2.4 RANDSCHICHTVERFESTIGUNG DURCH KUGELSTRAHLEN 36 2.2.5 PLASTIZIEREN (VORSETZEN) 39 2.2.6 OBERFLAECHENBEHANDLUNG 44 2.2.7 FERTIGUNGSTECHNISCHE HINWEISE ZUM FEDERENTWURF 45 X INHALTSVERZEICHNIS 2.3 FEDERPRUEFUNG 47 2.3.1 EINFLUESSE AUF DIE FUNKTIONSWERTE DER FEDERN 47 2.3.2 PRUEFEN DER FEDERKENNWERTE 48 2.3.3 WERKSTOFF- UND LEBENSDAUERPRUEFUNGEN 49 2.3.4 ERMITTLUNG VON ELASTIZITAETS- UND GLEITMODUL 49 2.4 NORMEN FUER FEDERN UND FEDERWERKSTOFFE 51 3 WERKSTOFFE 53 3.1 ANFORDERUNGEN, EINTEILUNG UND WERKSTOFFWAHL 53 3.1.1 ANFORDERUNGEN 53 3.1.2 EINTEILUNG 54 3.1.3 WERKSTOFFAUSWAHL 55 3.2 WERKSTOFFARTEN 55 3.2.1 FEDERSTAEHLE 55 3.2.2. NICHTEISENMETALLE 64 3.2.3 SONDERWERKSTOFFE 66 3.3 EINFLUESSE AUF DAS FEDERUNGSVERHALTEN VON METALLFEDERN 69 3.3.1 ENTSTEHEN UND WIRKEN VON EIGENSPANNUNGEN 69 3.3.2 KRIECHEN UND RELAXATION [3.32] 73 3.3.3 EINFLUSS DER ARBEITSTEMPERATUR 76 3.3.4 EINFLUESSE AUF DIE DAUERSCHWINGFESTIGKEIT 83 3.4 WERKSTOFFDATEN FUER DEN ENTWURF 85 4 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN FUER EINZELFEDERN 89 4.1 ZUG- UND DRUCKBEANSPRUCHTE FEDERN 89 4.1.1 ZUGSTABFEDERN 89 4.1.2 RINGFEDER 90 4.2 BIEGEBEANSPRUCHTE FEDERN 99 4.2.1 GERADE BIEGEFEDERN (BIEGESTABFEDERN) 100 4.2.2 GEKRUEMMTE BIEGEFEDERN 104 4.2.3 GEWUNDENE BIEGEFEDERN 108 4.2.4 SCHEIBENFOERMIGE BIEGEFEDERN 115 4.2.5 BERECHNUNGSBEISPIELE 124 4.3 TORSIONSBEANSPRUCHTE FEDERN 131 4.3.1 DREHSTABFEDERN 131 4.3.2 SCHRAUBENDRUCKFEDERN ZYLINDRISCHER FORM 137 4.3.3 SCHRAUBENZUGFEDERN ZYLINDRISCHER FORM 150 4.3.4 SCHRAUBENFEDERSONDERFORMEN 155 4.3.5 BERECHNUNGSBEISPIELE 168 INHALTVERZEICHNIS XI 5 ENTWURF VON FEDERANORDNUNGEN 183 5.1 GESCHICHTETE ANORDNUNG VON EINZELFEDERN 183 5.1.1 GESCHICHTETE BLATTFEDERN 183 5.1.2 ANWENDUNGEN DER RINGFEDER 188 5.1.3 TELLERFEDERSAEULEN 193 5.2 FEDERSAETZE 197 5.3 FEDERN UND ANORDNUNGEN FUER KONSTANTE KRAEFTE UND MOMENTE . 198 5.3.1 FEDERN MIT GLEICHKRAFTVERHALTEN 198 5.3.2 ANORDNUNGEN FUER KONSTANTE KRAEFTE UND MOMENTE 204 5.4 FEDERANTRIEBE 208 5.4.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN 209 5.4.2 SCHRAUBENFEDERANTRIEBE 215 5.4.3 DREHFEDERANTRIEBE 241 5.4.4 BLATTFEDERANTRIEBE 252 5.4.5 BERECHNUNGSBEISPIELE 258 6 KONSTRUKTIONEN MIT FEDERN 267 6.1 ANWENDUNG KONSTRUKTIONSTECHNISCHER METHODEN 267 6.1.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN METHODISCHEN VORGEHENS 267 6.1.2 GRUNDREGELN DES GESTALTENS 268 6.1.3 REALISIERUNG BESTIMMTER GRUNDPRINZIPIEN MIT FEDERN 270 6.1.4 BAUREIHENENTWICKLUNG 275 6.1.5 VON DER AUFGABENSTELLUNG ZUR FERTIGEN FEDER 278 6.2 AUSGEWAEHLTE KONSTRUKTIONSBEISPIELE 280 6.2.1 KONTAKTBAUELEMENTE DER ELEKTROTECHNIK 280 6.2.2 FEINWERKTECHNISCHE KONSTRUKTIONEN MIT FEDERN 287 6.2.3 FEDERN IM FAHRZEUGBAU 293 6.3 KONSTRUKTIONEN BEI SPEZIELLEN ANFORDERUNGEN 324 6.3.1 ANFORDERUNGEN AN DAS FEDERUNGSVERHALTEN 325 6.3.2 ANFORDERUNGEN AN DIE FEDERGESTALT 327 6.3.3 OPTIMIERUNG VON FEDERN 327 6.3.4 BEISPIEL EINER OPTIMIERUNGSSTRATEGIE 333 6.4 DARSTELLUNGSARTEN VON FEDERN IN KONSTRUKTIONEN 335 7 SCHWINGUNGSVERHALTEN VON SCHRAUBENFEDERN 339 7.1 GRUNDLAGEN UND MODELLE 339 7.1.1 SCHWINGUNGSVORGANG 339 7.1.2 MODELLBILDUNG, ERSATZSYSTEME, VORAUSSETZUNGEN 341 7.2 LAENGSSCHWINGUNGEN VON SCHRAUBENFEDERN 342 7.2.1 ALLGEMEINES 342 7.2.2 FREIE UNGEDAEMPFTE SCHWINGUNG 343 7.2.3 FREIE GEDAEMPFTE SCHWINGUNG 345 XII INHALTSVERZEICHNIS 7.2.4 ERZWUNGENE SCHWINGUNGEN 347 7.2.5 DIE STOSSBELASTETE SCHRAUBENDRUCKFEDER 349 7.3 QUERSCHWINGUNGEN VON SCHRAUBENFEDERN 356 7.3.1 ANSAETZE UND MODELLVEREINBARUNGEN 356 7.3.2 QUERFEDERRATE UND EIGENFREQUENZ 357 7.4 DREHSCHWINGUNGEN VON SCHRAUBENFEDERN 359 7.4.1 ANSAETZE, MODELLVEREINBARUNGEN UND DREHFEDERRATE 359 7.4.2 DREHEIGENFREQUENZ 360 7.5 EINFLUESSE VON GESTALT UND KONSTRUKTIVER ANORDNUNG 362 7.5.1 EINFLUESSE DER FEDERGESTALT 362 7.5.2 EINFLUESSE DER KONSTRUKTIVEN ANORDNUNG 362 7.6 SCHWINGUNGSANALYSE MIT HILFE DER FEM 364 7.7 EXPERIMENTELLE SCHWINGUNGSANALYSE 365 7.7.1 BEDEUTUNG DER EXPERIMENTE 365 7.7.2 AUSGEWAEHLTE VERFAHREN 365 7.8 BERECHNUNGSBEISPIELE UND UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE 367 7.8.1 ZUSAMMENSTELLUNG DER BERECHNUNGSBEZIEHUNGEN 367 7.8.2 BERECHNUNGSBEISPIELE 369 7.8.3 UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE UND ZUSAMMENFASSUNG 375 8 RECHNEREINSATZ ZUM FEDERENTWURF 381 8.1 STAND, BEDINGUNGEN, METHODEN, TENDENZEN 381 8.1.1 ENTWICKLUNG DES RECHNEREINSATZES IN DER FEDERNTECHNIK 381 8.1.2 AUSWIRKUNGEN RECHNERUNTERSTUETZTER PRODUKTENTWICKLUNG 383 8.1.3 TENDENZEN DES RECHNEREINSATZES FUER DEN FEDERENTWURF. 386 8.2 KOMMERZIELLE PROGRAMME ZUM FEDERENTWURF 393 8.3 PROGRAMM ZUR SCHRAUBENDRUCKFEDEROPTIMIERUNG 404 8.4 PROGRAMME ZUM ENTWURF VON FEDERANTRIEBEN 420 8.4.1 GRUNDLAGEN UND ALLGEMEINER AUFBAU 420 8.4.2 DATENEINGABE, DIALOGBETRIEB UND DATENAUSGABE 423 8.4.3 DARSTELLUNG DER VORGEHENSWEISE AN EINEM BEISPIEL 428 8.4.4 SCHLUSSFOLGERUNGEN FUER DEN RECHNERUNTERSTUETZTEN FEDERENTWURF. 436 8.5 ANWENDUNG DER FINITE ELEMENTE METHODE 437 8.5.1 MOEGLICHKEITEN UND GRUNDSAETZLICHES VORGEHEN 43 7 8.5.2 BESONDERHEITEN DER ANWENDUNG FUER DEN FEDERENTWURF 441 8.5.3 FEM-FEDERPROZESSOR - GRUNDIDEE, AUFBAU, UMSETZUNG, ANWENDUNG 450 8.6 ANWENDUNG DER MEHRKOERPERSIMULATION 470 8.6.1 AUSGANGSSITUATION UND PRINZIPIELLE MOEGLICHKEITEN 470 8.6.2 MKS-SCHRAUBENFEDERMODELLE UND IHRE LEISTUNGSFAEHIGKEIT .472 INHALTVERZEICHNIS XIII 8.6.3 MKS-FEDERPROZESSOR - AUFBAU, LEISTUNGSUMFANG UND ANWENDUNG 481 8.7 AUSBLICK 498 LITERATURVERZEICHNIS 503 ALLGEMEINE LITERATUR 503 SPEZIELLE LITERATUR 504 KAPITELL 504 KAPITEL 2 505 KAPITEL 3 510 KAPITEL 4 512 KAPITEL 5 519 KAPITEL 6 523 KAPITEL 7 528 KAPITEL 8 529 SACHVERZEICHNIS 541
adam_txt MANFRED MEISSNER * HANS-JUERGEN SCHORCHT METALLFEDERN GRUNDLAGEN, WERKSTOFFE, BERECHNUNG, GESTALTUNG UND RECHNEREINSATZ UNTER MITARBEIT VON KLAUS WANKE 2., ERGAENZTE AUFLAGE MIT 338 ABBILDUNGEN UND 90 TABELLEN SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS BEITRAGSVERZEICHNIS XIV FORMELZEICHEN XV LATEINISCHE BUCHSTABEN XV GRIECHISCHE BUCHSTABEN XXIV HAEUFIG VERWENDETE INDIZES XXVII NORMEN-VERGLEICHSTABELLE XXVIII 1 EINLEITUNG 1 1.1 ENTWICKLUNG DER FEDERNTECHNIK 1 1.2 DAS MASCHINENELEMENT FEDER 2 1.2.1 KONSTRUKTIONSMETHODISCHE ASPEKTE DES FEDERENTWURFS 2 1.2.2 EINTEILUNG UND EINSATZGEBIETE 3 1.2.3 ANFORDERUNGEN AN BERECHNUNG, GESTALTUNG UND AUSWAHL 4 1.2.4 ANFORDERUNGEN AN WERKSTOFF, FERTIGUNG UND PRUEFUNG 5 2 GRUNDLAGEN 7 2.1 FEDERENTWURF 7 2.1.1 FEDERUNGSVERHALTEN 7 2.1.2 FEDERBERECHNUNG 11 2.1.3 FEDERSYSTEME 18 2.1.4 BERECHNUNGSHILFEN UND FEDEROPTIMIERUNG 21 2.2 EINFLUSS DER HERSTELLUNG AUF DIE FEDERFUNKTION 24 2.2.1. 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