Online-Federberechnung & Technischer Feder-Rechner
Berechnen Sie Druckfedern, Zugfedern und Schenkelfedern nach DIN EN 13906 mit 3D-Echtzeitvorschau, PDF-Datenblatt und direkter Angebotsanfrage.
Technical Datasheet Disabled
Cannot export or print technical datasheet because the spring specifications contain errors or are physically invalid. Please correct all validation issues first.
| Federtyp / Form: | Compression / Cylindrical |
| Werkstoffgüte: | 1.4310 AISI 302 (EN 10270-3) |
| Oberflächenbehandlung: | None (Raw) |
| Endenausführung: | Closed & Ground |
| Drahtdurchmesser (d): | 2.00 mm |
| Außen- / Innendurchm. (De / Di): | Ø20.00 / Ø16.00 mm |
| Ungespannte Länge (L0): | 50.00 mm |
| Federnde / Gesamtwindungen (n / nt): | 7.5 act / 9.5 tot |
| Wickelverhältnis (C) | 9.00 (Standard) |
| Schlankheitsgrad (L0/D) | 2.78 (Stable) |
| Stufe | Höhe (L) | Federweg (s) | Kraft (F) | Spannung (τ) | Status |
|---|---|---|---|---|---|
| Unbelastet (L0) | 50.0 mm | 0.0 mm | 0.0 N | 0 MPa | Frei |
| Laststufe 1 (L1) | 40.0 mm | 10.0 mm | 28.4 N | 324 MPa | Zulässig |
| Laststufe 2 (L2) | 30.0 mm | 20.0 mm | 56.8 N | 648 MPa | Zulässig |
| Blocklänge (Ls) | 19.0 mm | 31.0 mm | 88.0 N | 1004 MPa | Blockgrenze |
| Unterspannung τk1: | 0 MPa |
| Oberspannung τk2: | 0 MPa |
| Hubspannung τkh: | 0 MPa |
| Zulässige Spannung τz: | 0 MPa |
| Dauerfestigkeits-Urteil: | ≥ 10⁷ Cycles |
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Vorläufiges Berechnungsmodell
Vorläufige Berechnungen nach DIN EN 13906-1/2/3 zur Konzeptauslegung. Dient nur zu Veranschaulichungszwecken. Endgültige Toleranzen, Setzverhalten und Dauerfestigkeit werden vom Filame-Engineering verifiziert.
Verständnis technischer Federberechnungen (DIN EN 13906)
Die Auslegung industrieller Federn erfordert ein präzises Gleichgewicht zwischen Bauräumen, Dauerfestigkeitsgrenzen, Eigenfrequenzen und Materialverhalten unter Last. Die europäischen Normen DIN EN 13906 definieren harmonisierte Berechnungsgrundlagen für zylindrische Schraubenfedern in drei Funktionsfamilien:
Druckfedern (DIN EN 13906-1)
DIN EN 13906-1Druckfedern nehmen axiale Kräfte durch Zusammendrücken der Windungen auf. Der Federdraht wird dabei primär auf Torsion beansprucht.
R = (G · d⁴) / (8 · D³ · n) [N/mm]
Kraftzunahme pro Millimeter Federweg.
τ = k · (8 · F · D) / (π · d³) [MPa]
Inklusive Wahl-Korrekturfaktor k für Drahtkrümmung.
Blocklänge (Ls): Bei angelegten und geschliffenen Enden gilt $L_s \approx n_t \cdot d$. Der maximal nutzbare Hub vor Blockberührung beträgt $s_n = L_0 - L_s$.
Knickgrenze ($L_0/D$): Übersteigt der Schlankheitsgrad $4.0$, sind Führungsdorne oder Führungshülsen zwingend erforderlich, um ein seitliches Ausknicken unter Last zu verhindern.
Zugfedern (DIN EN 13906-2)
DIN EN 13906-2Zugfedern sind anliegend gewickelt mit innerer Vorspannung ($F_0$). Die Zugkraftaufnahme erfolgt über endständige Ösen (deutsche Ösen, englische Ösen oder Haken).
F = F₀ + R · s [N]
Erfordert die Überwindung der Vorspannkraft (F₀), bevor sich die Windungen öffnen.
σ_oese = (16 · F · D) / (π · d³) · k_b [MPa]
Der Ösenübergang unterliegt kombinierter Biege- und Zugbeanspruchung.
Schenkelfedern / Drehfedern (DIN EN 13906-3)
DIN EN 13906-3Schenkelfedern erzeugen ein Drehmoment um ihre Wickelachse. Der Draht wird auf Biegung beansprucht; Berechnungen nutzen daher das Elastizitätsmodul ($E$).
R_α = (E · d⁴) / (3667 · D · n) [N·mm/°]
Drehmoment pro Grad Drehwinkel der Schenkel.
σ = k_b · (32 · M) / (π · d³) [MPa]
Biegespannung beim Drehmoment M = R_α · α.
Die Werkstoffauswahl richtet sich nach Betriebstemperatur, Umgebungsmedien, geforderter Korrosionsbeständigkeit und elektrischer Leitfähigkeit:
| Werkstoffgüte | Norm | Modul G / E (MPa) | Max. Temp. | Haupteigenschaften |
|---|---|---|---|---|
| Patentierter Federstahldraht (SH/DH) | EN 10270-1 | 81.500 / 206.000 | 100°C | Höchste Zugfestigkeit; Standard für allgemeine Maschinenbauanwendungen. |
| Ventilfederstahl 54SiCr6 | EN 10270-2 | 78.500 / 206.000 | 140°C | Ölschlussvergütet für hochdynamische Dauerbeanspruchung. |
| Edelstahl rostfrei 1.4310 (AISI 302) | EN 10270-3 | 68.500 / 180.000 | 150°C | Standard-Edelstahlfederdraht mit hoher Korrosionsbeständigkeit. |
| Säurebeständiger Edelstahl 1.4401 (316) | EN 10270-3 | 68.000 / 180.000 | 150°C | Molybdänlegiert für chloridhaltige und chemisch aggressive Medien. |
| 17-7 PH (1.4568) | EN 10270-3 | 73.000 / 195.000 | 300°C | Ausscheidungsgehärtet für Luftfahrt und thermische Hochlasten. |
| Federbronze CuSn6 | CW452K | 42.000 / 115.000 | 80°C | Vollständig amagnetisch und hohe elektrische Leitfähigkeit. |
| Berylliumkupfer CuBe2 | CW101C | 47.000 / 130.000 | 120°C | Hervorragende Federhärte kombiniert mit hoher Leitfähigkeit. |
| Inconel X-750 / 718 | 2.4669 / 2.4668 | 75.800 / 214.000 | 550°C | Nickelbasislegierung für Hochtemperatur und extreme Korrosion. |