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Kombination von geometrischer Nichtlinearität und Kontaktberechnung in der Antriebstechnik : verbesserte Finite-Elemente-Modellierung von Tellerfedern

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Nützel, Florian ; Wehmann, Christoph ; Rieg, Frank:
Kombination von geometrischer Nichtlinearität und Kontaktberechnung in der Antriebstechnik : verbesserte Finite-Elemente-Modellierung von Tellerfedern.
2011
Event: SIMPEP 2011: Kongress für Simulation im Produktentstehungsprozess , 29.-30.09.2011 , Veitshöchheim, Deutschland.
(Conference item: Conference , Speech )

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Die Anforderungen an Simulationen und numerische Berechnungsverfahren steigen mit der Anzahl an technisch-physikalischen Effekten, die berücksichtigt werden sollen bzw. sollten. Eine erfolgversprechende Produktentwicklung muss hier den Kompromiss zwischen geringem Arbeits- / Berechnungsaufwand und hochwertiger Ergebnisgüte finden. Dieser Kompromiss soll im vorliegenden Beitrag am konkreten Beispiel der Berechnung von Tellerfedern unter Berücksichtigung der Kontaktstellen im Einbauraum gefunden werden.
Die Einteilung von Tellerfedern erfolgt nach DIN 2093 [BEU‘03] bezüglich der Tellerfederdicken t in drei Fertigungsgruppen. Tellerfedern der Gruppe 1 und 2, mit Dicken bis 6 mm, besitzen keine Auflagefläche. Dagegen haben Federn der Gruppe 3, mit Dicken über 6mm, Auflageflächen und damit in diesem Bereich reduzierte Dicken t‘. Zusätzlich zur Dicke t werden Tellerfedern nach der Charakteristik der Federkennlinie in die Gruppen A, B und C unterteilt. Dabei haben Federn der Gruppe A eine nahezu lineare Kennlinie, die sich über die Gruppe B zur Gruppe C zu degressiveren Verhalten ändert.
Das Anwendungsspektrum von Tellerfedern reicht von der industriellen Antriebstechnik, mit Kraftwerks-, Anlagen- und allgemeinem Maschinenbau, bis hin zum Automotive-Einsatz. So werden Tellerfedern beispielsweise in schaltbaren Kupplungen oder zum Spielausgleich in Wälzlagern eingesetzt. Durch die Verwendung als Einzelfeder oder als Federpakt resultiert eine große Anzahl an Variationsmöglichkeiten der Federkennlinie. Das hohe Einsatzpotential der Tellerfeder wird zusätzlich durch den, verglichen mit der Kraftaufnahme, geringem Einbauraum sowie der hohen Lebensdauer bei dynamischer Belastung ergänzt. Zudem / gleichzeitig zeigen Tellerfedern hervorragende Dämpfungseigenschaften und aufgrund ihrer Gestalt eine konzentrische Kraftübertragung

Further data

Item Type: Conference item (Speech)
Refereed: No
Keywords: Berechnung; FEA; Federn; Kontakt; Nichtlinear
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD > Chair Engineering Design and CAD - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 21 Dec 2015 09:18
Last Modified: 21 Dec 2015 09:18
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/29047