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Richtwerte und Normen Technisches Wissen 14/111 Verformung, Federrate und Beanspruchung von Gummifedern Federart Verformung f/Federrate c Beanspruchung Scheibenfeder (Druck) Fh 4Fh F Federart Verformung f = ------- = ------------- f/Federrate c σBeanspruchung EA Eπd 2 d = E ε = --- ; ε A Scheibenfeder (Druck) Fh 4Fh F f F------- = EA c ------------- Eπd = σ EA= ------- 2 Eπd = 2 ------------- F d = E πd ε = 2 --- ; ε f h 4h zul = ---------σ 4 A zul Reckteckfeder (Schub) Reckteckfeder (Schub) Hülsenfeder (Schub) Hülsenfeder (Schub) Hülsenfeder (Drehschub) Hülsenfeder (Drehschub) Hülsenfeder (Druck, Schub) Hülsenfeder (Druck, Schub) F EA c -- ------- dEπd Formfaktor = = k = ------------- 2 f h 4h 4h d Formfaktor F t k = F ------ t f = ---------- = ------------ 4h G A G b l F t G b F l t cf = ---------- = ------------ = ------------ G f A tG b l Breite F b G b l c = -- = ------------ f t Breite bF f --------------- In r a = --- 2πhG F f --------------- In r a = --- 2πhG F c = -- r i f πd F 2 zul = ---------σ 4 zul F zul = G b l g zul F c = -- F zul = 2 π r i hGγ f M zul ϕ ------------- t ⎛1 1 ---- – ---- ⎞ F M = τ 4πlG ⎝r 2 i r 2 a ⎠ i = ---- = -------------- t A i 2πr 2 i l M ϕ ------------- t ⎛1 1 ---- – ---- ⎞ F M M τ 4πlG ⎝r 2 i r 2 a ⎠ i = ---- = -------------- t c t A i 2πr 2 t = ----- M i l ϕ t zul = 2 π Gr 2 i l γ zul M t c t = ----- M ϕ t zul = 2 π Gr 2 i l γ zul F f = ------------------------ πl( E+ G) In r --- a σ r d max -- 2 F max = ----------- i π lr i F f = ------------------------ πl( E+ G) In r --- a 2 σ r d max π -- F max F = l r----------- c = -- i F i zul = ------------σ π lr f 2 d i zul F π l r c = -- F i zul = ------------σ f 2 d zul Shore- E-Modul E st G-Modul Zul. stat. Verformung Zul. stat. Spannung bei Härte N/mm 2 G st bei Dauerbelastung % Dauerbelastung Shore- (A) E-Modul E st G-Modul N/mm 2 Zul. stat. Verformung Zul. N/mmstat. 2 Spannung bei Härte – N/mmDruck 2 – G st Druck bei Dauerbelastung Schub % Dauerbelastung Druck Schub Sh (A) k = 1/4 k = 1,0 N/mm 2 Zug k N/mm = 1/4 2 k = 1,0 Zug – 30 1,1 Druck 4,5 – 0,3 Druck Schub 50 ...75 0,18 Druck 0,7 Schub 0,20 40 k 1,6 = 1/4 k 6,5 = 1,0 0,4 Zug 45 ... 70 k 0,25 = 1/4 k 1,0 = 1,0 Zug 0,28 30 50 1,1 2,2 4,5 9,0 0,3 0,55 10 ... 15 50 40 ...75 60 0,18 0,36 0,7 1,4 0,20 0,33 40 60 1,6 3,3 13,0 6,5 0,4 0,8 45 30 ... 70 45 0,25 0,50 1,0 2,0 0,28 0,36 50 70 2,2 5,2 20,0 9,0 0,55 1,3 10 ... 15 40 20 ... 60 30 0,36 0,80 1,4 3,2 0,33 0,38 60 Zulässige Wechselbeanspruchungen 3,3 13,0 0,8 1/3 bis 1/2 der zulässigen 30 ... stat. 45 Beanspruchungen. 0,50 2,0 0,36 70 5,2 20,0 1,3 20 ... 30 0,80 3,2 0,38 Zulässige Wechselbeanspruchungen 1/3 bis 1/2 der zulässigen stat. Beanspruchungen. Anhaltswerte für die überschlägige Berechnung von Gummifedern r i τ = f = -- h F τ Gγ --- f F γ - zul = = G = b ; = A l g zul t F F τ i = ---- = -------------- A i 2πr i h F F τ i = ---- = -------------- F A i 2πr i h zul = 2 π r i hGγ zul f = -- h F Gγ --- f = ; γ = - A t Quelle: INA Technisches Taschenbuch Telefon-Hotline: 01803 00 26 22 00 / Fax-Hotline: 01803 00 26 22 01 4,5 Cent/30 Sek. aus dem dt. Festnetz
14/112 Technisches Wissen Richtwerte und Normen Eigenschaften von Elastomeren für Gummifedern Elastomere mit Kurzzeichen und Handelsnamen Beispiel Styrol-Butadien- Kautschuk Naturkautschuk (Polyisopren) Butyl-Kautschuk Ethylen-Propylen- Dien-Kautschuk Chlorbuladien- Kautschuk Silikon-Kautschuk Acrylnitril-Butadien-Kautschuk Polyurethan-Kautschuk Polyacrylat-Kautschuk (PA) Fluor-Kautschuk SBR NR JIR EPDM CR NBR AU, EU VMQ ACM FKM Eigenschaften Buna, Hüls Gummi Butyl Buna AP Neopren Perbunan Vulkolan Silopren Cyanacryl Vitrom Dichte in t/m³ 0,92 0,95 0,93 - 1,23 0,98 1,26 1,19 - - Zugfestigkeit in N/mm² …24 …28 …15 18 20…27 22…27 30…32 …10 15 15 Bruchdehnung in % Höchstwert (DIN 53504) 700 1000 900 800 800 800 600 500 - - "Shorehärte A (sh) (DIN 53505)" "40… 95" "30… 98" "40… 90" "40… 90" "40… 95" "40… 95" "65… 95" "40… 90" "55… 85" "60… 90" Temeratureinsatz- -30… -40… -25… -35… -25… -25… -15… -60… -15… -20… bereich in °C +90 +70 +110 +130 +100 +100 +800 +200 +150 +220 Ölbeständigkeit gering gering gering mittelmäßimäßig mittel- gut sehr gut gut sehr gut sehr gut Benzinbeständigkeit - - - - - gut gut mittelmäßig sehr gut sehr gut Ozonbeständigkeit gering gering sehr gut hervorragend gut gering sehr gut sehr gut sehr gut sehr gut Kriechfestigkeit sehr gut hervorragend mittel gut gut sehr gut gut gut gut gut Rückprallelastizität gut sehr gut gering gut gut gut sehr gut gut gering gering Dämpfung gut mittelmäßiragenragend hervor- hervor- gut gut sehr gut gut gut sehr gut Abriebsfestigkeit sehr gut sehr gut - - gut - sehr gut - - - Haftfestigkeit an Metall gut hervorragenmäßimäßig mittel- mittel- gut sehr gut sehr gut mittel mittel gut Spezielle Eigenschaften c) a) b) - - - e) d) e) b) Verarbeitbarkeit - - - - hell herstellbar schwer Elektr. Isolierfähigkeit gut sehr gut sehr gut sehr gut gering - gering gut mäßig gut Preis tief tief tief tief mäßig mäßig mittel hoch hoch sehr hoch a) Gasdurchlässigkeit sehr gering b) Säurebeständigkeit gut c) Brennbar d) Flammwidrig e) Wasserempfindlich bei 40°C Quelle: Dubbel vktp@reiff-gmbh.de / www.reiff-tp.de
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