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Elastische FedernAllgemeinesDas Wesen der Federn ist in der Eigenschaft fast aller Körper begründet, sich unter der Einwirkung äußerer Kräfte elastisch zu verformen und die dabei aufgenommene Arbeit durch Rückfederung wieder abzugeben. Bei technischen Federn lässt sich diese Wirkung durch Verwendung hochelastischer Werkstoffe und durch geeignete Gestaltung beträchtlich erhöhen. Werkstoff und Gestalt einer Feder richten sich im wesentlichen nach den Anforderungen an Federkraft und Federweg, aber auch nach Platzbedarf, Gewicht und Temperatur.
Man kann die Federn nach Art des
(Federn aus Metallen und Nichtmetallen), nach ihrer
(Blattfeder, Schraubenfeder usw.) und nach Art der
(Biegefeder, Drehfeder usw.) unterteilen. Hinsichtlich der Berechnung ist eine Unterteilung nach Art der Beanspruchung am zweckmäßigsten.
FederkennlinienJede Feder wird durch eine Kraft
F verformt, wobei sich der Kraftangriffspunkt um den
f verschiebt. Man bezeichnet diesen Federweg auch als Federung und bei Biegefedern auch als Durchbiegung. Trägt man den Federweg in Abhängigkeit von der Kraft in ein rechtwinkliges Achsenkreuz ein, so entsteht das
Federdiagramm. Die Kraft-Weg-Linie hierin wird mit
bezeichnet.
Lineare KennlinienArbeitet eine Feder aus Werkstoffen, für die das Hookesche Gesetz gilt, reibungsfrei, so ist die Kennlinie linear (gerade). Federweg
f und Federkraft
F sind
, d.h. die doppelte Federkraft ergibt auch den
. Je steiler die Gerade verläuft, umso geringer sind bei gleicher Kraft die Federwege, d.h. umso
ist die Feder (Abb.).
Das Verhältnis aus Federkraft und Federweg, gleich dem Tangens des Neigungswinkels α der Federkennlinie, ist für alle Belastungen gleich und wird mit
c bezeichnet:
c= tan α = F
1/ f
1=F
2/f
2=(F
2- F
1)/(f
2-f
1) in N/mm.
Die Federrate ist allgemein das Verhältnis der
in N zum
in mm. Gerade oder annähernd gerade Kennlinien zeigen beispielsweise Blattfedern, Tellerfedern als Federsäule, Drehstabfedern und zylindrische Schraubenfedern.

Bild 1:
einer weichen und einer harten Feder.