Ermüdungsfestigkeit von Schraubendruckfedern - Vergleich der Berechnung nach DIN EN 13906-1 und der Richtlinie des Forschungskuratoriums Maschinenbau (FKM) „Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Federn und Federelemente“

Der Lebensdauernachweis von zyklisch beanspruchten Schraubendruckfedern erfolgt zurzeit mithilfe von Goodman-Diagrammen der DIN EN 13906-1. Eine Auslegung gemäß der Richtlinie des Forschungskuratoriums Maschinenbau (FKM) „Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile“ kann aufgrund zu hoher Zugfestigkeiten der Federstähle nicht erfolgen. Im Rahmen des durch die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) geförderten und 2017 abgeschlossenen Forschungsprojekts mit der Nummer 18495 BG, wurde an der TU Darmstadt und der TU Ilmenau ein Nachweisverfahren in Anlehnung an die bestehende Richtlinie des Forschungskuratoriums Maschinenbau entwickelt, welches die federspezifischen Anforderungen berücksichtigt. In der vorliegenden Publikation wird der Berechnungsalgorithmus der neuen Richtlinie des Forschungskuratoriums Maschinenbau „Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Federn und Federelemente“ dem Verfahren nach DIN EN 13906-1 gegenübergestellt und die Berechnungsergebnisse experimentellen Ergebnissen gegenübergestellt.

According to DIN EN 13906‐1, the fatigue strength of helical compression springs is currently calculated with Goodman diagrams. A design according to the Forschungskuratorium Maschinenbau (FKM) guideline “Analytical strength assessment of components” is not possible due to too high tensile strengths of the spring steels. As a part of the Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) research project no. 18495 BG, completed in 2017 at TU Darmstadt and TU Ilmenau, a new design guideline based on the Forschungskuratorium Maschinenbau guideline was developed. The new procedure considers spring specific requirements. This publication compares the calculation algorithm of the new Forschungskuratorium Maschinenbau guideline “Analytical strength assessment of springs and spring elements” to the procedure according to DIN EN 13906‐1. Moreover, the calculated results according to the new guideline are compared to fatigue testing results of helical compression springs.