Erklären Sie das Phänomen der radialen Ausdehnung in Wellenfedern während der Kompression und seinen Einfluss auf das Spiel der Gehäusebohrung.

Wenn ein Wellenfeder von seiner freien Höhe $H$ auf eine Arbeitshöhe $H_w$ komprimiert wird, werden die Wellen flacher, was zu einer Vergrößerung des mittleren Durchmessers $D_m$ führt. Die Erweiterung $\Delta D$ kann durch $\Delta D = \frac{0.051(h^2 - t^2)N^2}{D_m}$ angenähert werden. Wenn der Abstand zwischen dem Außendurchmesser (OD) der Feder und der Gehäusebohrung nicht ausreicht, klemmt die Feder, was zu einem exponentiellen Anstieg der Federrate und einer möglichen dauerhaften Verformung führt. Ingenieure müssen einen Bohrungsdurchmesser $D_{bore} > OD_{max} + \Updelta D$ angeben, um sicherzustellen, dass die Feder als einfacher Balken ohne sekundäre radiale Einschränkungen funktioniert.