Wellenfeder<\/a>s sind, wie der Name schon sagt, Federelemente, die eine wellenf\u00f6rmige Form haben. In der Regel werden sie in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Belastung und Verformung gering, die Federsteifigkeit klein und die aufgebrachte Axialkraft gering ist. Durch ihr geringes Gewicht und ihre geringe Gr\u00f6\u00dfe eignen sie sich zur Gewichtsreduzierung und f\u00fcr Arbeitspl\u00e4tze, an denen der Platz begrenzt ist.<\/p>\n
In Motorlagersystemen dient es dazu, axiale Lasten auf die Lager aufzubringen, um Lagerger\u00e4usche zu minimieren und Pseudo-Brinell-Eindr\u00fccke zu vermeiden.<\/p>\n
![\"Wellenfeder\"](\"https:\/\/advich-wordpress-static-resources.s3.us-west-2.amazonaws.com\/lishengtanhuang\/202106091015350374.jpg\")
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- Reduzierte Arbeitsh\u00f6he<\/li>\n<\/ul>\n
In space-constrained applications, they save up to 50% space compared to traditional round wire springs. Space savings can be realized through the use of flat Material<\/a> and sinusoidal waveforms. As a result, fewer material requirements are needed for production, the spring is more compact, and the total weight of the spring and components can be reduced.<\/p>\n
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- Designflexibilit\u00e4t<\/li>\n<\/ul>\n
Auf der Grundlage einer Reihe einzigartiger Verfahren kann jeder Aspekt der Feder speziell auf die Anforderungen der Anwendung zugeschnitten werden. Die Anzahl der Windungen, die Dicke, die Art der Enden, die Wellenformverteilung und die Art des Materials k\u00f6nnen alle an die Bed\u00fcrfnisse des Benutzers angepasst werden.<\/p>\n
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- Kosten sparen<\/li>\n<\/ul>\n
Sie erm\u00f6glicht eine geringere Arbeitsh\u00f6he im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Runddrahtfedern. Erm\u00f6glicht eine Verkleinerung der gesamten Baugruppe, wodurch weniger Material zur Herstellung ben\u00f6tigt wird, was die Herstellung wirtschaftlicher und schneller macht. Bei Anwendungen mit Gussteilen oder maschinell bearbeiteten Teilen am Au\u00dfenrand k\u00f6nnen erhebliche Kosteneinsparungen bei Wellenfedern erzielt werden.<\/p>\n
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- Gleichm\u00e4\u00dfige Kraftverteilung<\/li>\n<\/ul>\n
H\u00e4ufige Anwendungen, die eine gleichm\u00e4\u00dfige Kraftverteilung erfordern, sind weiche Materialien wie Kunststoffe, die in Dichtungen, Ventilen und Bauteilen verwendet werden. Im Gegensatz zu Runddrahtfedern erm\u00f6glichen sie eine gleichm\u00e4\u00dfigere Kraftverteilung. Beim Zusammendr\u00fccken k\u00f6nnen sich Runddrahtfedern unerwartet verbiegen oder verformen. Die geringere H\u00f6he der Produkte<\/a> reduziert \u00e4hnliche Fehler. Die Kraftverteilung ist ein wichtiges Thema bei der Anwendung, und sie kann so gestaltet werden, dass sie an einem oder beiden Enden eine flache Form hat. Mit 360 Grad von Kontakt<\/a>Durch die flachen Enden wird die Federkraft gleichm\u00e4\u00dfiger auf die angrenzenden Bauteile verteilt.<\/p>\n
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- Vielseitigkeit<\/li>\n<\/ul>\n
Sie k\u00f6nnen in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt werden und eignen sich f\u00fcr fast alle Anwendungen. Beispiel:<\/p>\n
Stromventile: Federn auf der Gegenseite steuern pr\u00e4zise die lineare Verschiebung des Kolbens bei steigendem Fl\u00fcssigkeitsdruck.<\/p>\n
Druckbegrenzungsventile: Der Luftdruck unter der Baugruppe f\u00fchrt zu einer Erh\u00f6hung der Federkraft, wodurch die Platte von der Dichtungsfl\u00e4che weggedr\u00fcckt wird, wodurch ein Mechanismus zur Druckreduzierung entsteht. Sobald der Druck abgebaut ist, kehrt die Feder auf ihre urspr\u00fcngliche Arbeitsh\u00f6he zur\u00fcck, so dass die Einheit wieder abdichten kann.<\/p>\n
Dichtungsoberfl\u00e4chen: Sie \u00fcben Druck aus, um die zusammenpassenden Oberfl\u00e4chen genau zu belasten und die Fl\u00fcssigkeit richtig abzudichten.<\/p>\n
Schwingungsisolatoren: Bei konstanter Belastung d\u00e4mpfen Isolatoren die Schwingungen w\u00e4hrend des Betriebs des Ger\u00e4ts. Sie werden eingesetzt, um eine genaue und vorhersehbare Last-\/Durchbiegungskurve zu erhalten.<\/p>\n
Wellenfedernormen<\/h2>\n
Die Produkte werden haupts\u00e4chlich zum Aufbringen einer axialen Kraft in einem Wellensystem verwendet. Die Verformung dieser Feder ist die elastische Kraft, die durch axiale Kompression erzeugt wird. Die daraus resultierende elastische Kraft ist eigentlich der innere Widerstand der Feder gegen Biegeverformung.<\/p>\n
Die spezifischen Parameter sind in JB\/T7590 \"Technical Conditions of Steel Wave Springs for Electric Machines\" (Technische Bedingungen f\u00fcr Wellenfedern aus Stahl f\u00fcr elektrische Maschinen) zu finden oder bei den Lieferanten von Wellenfedern erh\u00e4ltlich.
Das Material der Produkte ist Federstahl, die Qualit\u00e4t ist 65Mn, nach der Oberfl\u00e4chenoxidationsbehandlung liegt die H\u00e4rte zwischen 45-52HRC.
Der Gr\u00f6\u00dfenbereich der nationalen Norm ist D16-D240, und ihre Innendurchmesser reichen von 11,7 mm bis 204 mm. Gr\u00f6\u00dfen, die diesen Bereich \u00fcberschreiten, erfordern zus\u00e4tzliche \u00dcberlegungen oder den Einsatz alternativer Methoden.<\/p>\nElastizit\u00e4t der Wellenfedern<\/a><\/h2>\n
Aus der Norm ist leicht ersichtlich, dass Wellenfedern eine freie H\u00f6he H haben. Gleichzeitig gibt es bei der Normpr\u00fcfung eine Pr\u00fcfh\u00f6he h. Das hei\u00dft, wenn die Feder von der freien H\u00f6he H auf die Pr\u00fcfh\u00f6he h verformt wird, sollte die Federkraft innerhalb des von der Norm vorgegebenen Bereichs liegen.
Wenn die Verformung der Feder diesen Bereich unter tats\u00e4chlichen Arbeitsbedingungen \u00fcberschreitet, liegt die Federkraft nicht in diesem Bereich. Dies ist ein h\u00e4ufiges Problem, das bei vielen Motorherstellern auftritt. Manchmal ist die Federverformung zu gro\u00df, manchmal zu klein. Die so genannte zu gro\u00dfe oder zu kleine Verformung erreicht nicht die in der Norm angegebene Pr\u00fcfh\u00f6he.
Auf der anderen Seite sind die Spannung nach der Pr\u00fcfung und die Z\u00e4higkeit der Produkte in der Norm festgelegt. Die Gr\u00f6\u00dfe der Elastizit\u00e4t der Feder darf nicht weniger als 90% des Mindestwertes nach der Pr\u00fcfung in der oben genannten Norm sein. Ebenso sollte nach einer gewissen Biegung keine Besch\u00e4digung auftreten.
Daher sollte eine einfache Druckaus\u00fcbung auf die Feder nicht zu einem Bruch oder einer gro\u00dfen Ver\u00e4nderung der Elastizit\u00e4t f\u00fchren, solange sie sich innerhalb des Verformungsbereichs befindet.<\/p>\nVorspannung von Wellenfedern und Motorlagern<\/h2>\n
Da die Funktion der Wellenfeder im Motorlagersystem darin besteht, eine axiale Belastung aufzubringen, sollte die Federkraft dieser Feder gleich dem Wert der aufzubringenden Vorspannung sein. Das hei\u00dft, die Federkraft in der Pr\u00fcfh\u00f6he (d. h. in der H\u00f6he nach der Verformung) sollte innerhalb des Bereichs des f\u00fcr das Lager erforderlichen axialen Vorspannungswerts liegen.<\/p>\n
![\"Wellenfeder\"](\"https:\/\/advich-wordpress-static-resources.s3.us-west-2.amazonaws.com\/lishengtanhuang\/20190302135918_28999.png\")
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Anwendungen der Wellenfeder<\/h2>\n
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- Elektrische Steckverbinder f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt<\/li>\n<\/ul>\n
Die beiden einlagigen Kupplungsprodukte dieses Ger\u00e4ts \u00fcben beim Zusammendr\u00fccken eine konstante Kraft auf die Verbindung aus und sorgen so f\u00fcr eine durchgehende Verbindung.<\/p>\n
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- Stromventil-Anwendungen<\/li>\n<\/ul>\n
Wenn der Fl\u00fcssigkeitsdruck steigt, steuert die Feder pr\u00e4zise die lineare Verschiebung des Kolbens, der die Fl\u00fcssigkeits\u00f6ffnung so positioniert, dass ein ordnungsgem\u00e4\u00dfer Fl\u00fcssigkeitsdurchfluss m\u00f6glich ist.<\/p>\n
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- Mehrzahnige Schneidwerkzeuge<\/li>\n<\/ul>\n
Das Schneidewerkzeug verwendet ein speziell entwickeltes Produkt, das mit einer Fixierspitze hergestellt wird. Die Wellenfeder \u00fcbt Druck auf die beiden H\u00e4lften des Schneidewerkzeugs aus und verbindet sie miteinander, w\u00e4hrend sie gleichzeitig oszillieren k\u00f6nnen.<\/p>\n
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- Clique<\/li>\n<\/ul>\n
Wenn Druckluft durch das Ventil str\u00f6mt, wird die Wellenfeder zusammengedr\u00fcckt, um einen bestimmten Druck aufrechtzuerhalten, der den Durchfluss aus dem Ventil pr\u00e4zise reguliert.<\/p>\n
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- Druckbegrenzungs-Schaltventil<\/li>\n<\/ul>\n
Mit dieser Feder wird ein exakter Druck erreicht. Der Luftdruck unter dieser Vorrichtung bewirkt, dass die Federkraft zunimmt und die Platte von der Dichtungsfl\u00e4che weggedr\u00fcckt wird, wodurch ein Druckentlastungsmechanismus entsteht. Wenn die auf die Feder ausge\u00fcbte Kraft nachl\u00e4sst, ist die Einheit wieder bereit zum Abdichten.<\/p>\n
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- Wasserventil<\/li>\n<\/ul>\n
Wellenfedern, auch bekannt als Flachdraht-Druckfedern, verhindern die Drehung des Ventilgriffs, indem sie eine konstante Last aufrechterhalten und in die Gewinde der Spindel eingreifen. Wenn sich der Griff gegen den Uhrzeigersinn dreht, erh\u00f6ht sich der Widerstand der Feder, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer weiteren Drehung verringert wird.<\/p>\n
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- Gleitringdichtung<\/li>\n<\/ul>\n
Sie \u00fcben Druck aus, um Fl\u00fcssigkeiten ordnungsgem\u00e4\u00df abzudichten, indem sie eine pr\u00e4zise Kraft auf Kohlenstoffstahloberfl\u00e4chen aus\u00fcben, die sich aneinander anpassen. Die Produkte arbeiten \u00fcber einen festen Betriebsbereich und bieten eine exakte Kraft. Sie ersetzen gestanzte Wellenunterlegscheiben, die nicht das erforderliche Elastizit\u00e4tsverh\u00e4ltnis aufweisen. Es muss ein exakter Druck von der Kohlenstoffstahloberfl\u00e4che auf die von der Feder bereitgestellte Dichtungsfl\u00e4che ausge\u00fcbt werden, um \u00fcberm\u00e4\u00dfigen Verschlei\u00df zu vermeiden und gleichzeitig eine ordnungsgem\u00e4\u00dfe Abdichtung zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n
H\u00e4ufig auftretende Probleme beim Aufbringen von Vorspannungen mit Spulen<\/h2>\n
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- Verschlei\u00df der Wellenfeder<\/li>\n<\/ul>\n
Einige Ingenieure sind der Meinung, dass die Federoberfl\u00e4chen w\u00e4rmebehandelt sind und daher Verschlei\u00df an den Lageroberfl\u00e4chen auftreten wird. Ist dies wirklich der Fall? Die H\u00e4rte des Au\u00dfenrings von Rillenkugellagern betr\u00e4gt etwa 56 HRC, w\u00e4hrend die H\u00e4rte von Wellenfedern, wie bereits erw\u00e4hnt, bei 45-52 HRC liegt, so dass die Federn bei Verschlei\u00df st\u00e4rker beansprucht werden.
Ein solcher Verschlei\u00df ist jedoch nachteilig f\u00fcr die Wellenfeder<\/a> und damit auf die Vorspannung des Lagers. Warum also tritt ein solcher Verschlei\u00df auf, nachdem die Feder zusammengedr\u00fcckt und verformt worden ist? Theoretisch sollte sich auch der Au\u00dfenring des Lagers nicht drehen, und selbst wenn es zu einem leichten Kriechen kommt, sollte ein solch starker Verschlei\u00df nicht auftreten. (Mit Ausnahme des laufenden Au\u00dfenrings)
Dies l\u00e4sst darauf schlie\u00dfen, dass das Lagersystem w\u00e4hrend des Betriebs vibriert, und die Richtung dieser Vibration kann radiale und axiale Komponenten haben. Infolgedessen ist es zu einer Kontaktreibung zwischen der Lagerstirnfl\u00e4che und der Feder gekommen, die zu einem solchen Verschlei\u00df gef\u00fchrt hat.
Es besteht nat\u00fcrlich auch die M\u00f6glichkeit, dass der Au\u00dfenring des Lagers stark gelaufen ist, aber dieser Faktor l\u00e4sst sich leicht durch Beobachtung des Au\u00dfenrings feststellen.<\/p>\n- \n
- Bruch der Wellenfeder<\/li>\n<\/ul>\n
Aus den Normen f\u00fcr die Produkte wissen wir, dass Wellenfedern eine gewisse Z\u00e4higkeit aufweisen. Wenn eine axiale Kraft auf eine Feder in einem Motor ausge\u00fcbt wird, beeintr\u00e4chtigt die Verformung der Feder innerhalb eines angemessenen Bereichs nicht die F\u00e4higkeit der Feder. Selbst wenn der Verformungsbereich \u00fcberschritten wird und die Feder ihre elastische Kapazit\u00e4t verliert, bricht sie aufgrund der Elastizit\u00e4t des Metalls nicht.<\/p>\n
Br\u00fcche in Metallen werden zun\u00e4chst durch Erm\u00fcdung verursacht, und zwar aus demselben Grund wie die Erm\u00fcdung von Lagern. Oft werden Scherbelastungen eine bestimmte Anzahl von Malen wiederholt, was zu Erm\u00fcdung f\u00fchrt.
Dabei spielen zwei Faktoren eine Rolle, zum einen die Scherspannung und zum anderen die Wiederholung. Wenn die Wellenform nur bei einer Scherspannung federt, ist es schwierig, einen Erm\u00fcdungsbruch zu erzeugen. Das muss das Ergebnis des wechselseitigen Auftretens von Scherspannungen sein. Bei Motoren besteht die gr\u00f6\u00dfte M\u00f6glichkeit darin, dass der Motor in einer Vibrationssituation arbeitet und die Feder immer wieder zusammendr\u00fcckt, zur\u00fcckfedert, erneut zusammendr\u00fcckt und erneut zur\u00fcckfedert.<\/p>\nVerwandte Produkte<\/p>\n
- Bruch der Wellenfeder<\/li>\n<\/ul>\n
- Verschlei\u00df der Wellenfeder<\/li>\n<\/ul>\n
- Gleitringdichtung<\/li>\n<\/ul>\n
- Wasserventil<\/li>\n<\/ul>\n
- Druckbegrenzungs-Schaltventil<\/li>\n<\/ul>\n
- Clique<\/li>\n<\/ul>\n
- Mehrzahnige Schneidwerkzeuge<\/li>\n<\/ul>\n
- Stromventil-Anwendungen<\/li>\n<\/ul>\n
- Elektrische Steckverbinder f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt<\/li>\n<\/ul>\n
- Vielseitigkeit<\/li>\n<\/ul>\n
- Gleichm\u00e4\u00dfige Kraftverteilung<\/li>\n<\/ul>\n
- Kosten sparen<\/li>\n<\/ul>\n
- Designflexibilit\u00e4t<\/li>\n<\/ul>\n
![](\"https:\/\/advich-wordpress-static-resources.s3.us-west-2.amazonaws.com\/lishengtanhuang\/202106091022439443.jpg\")
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