Answer
Der Ermüdungsversagen in Wellenfedern wird durch Auswertung der Wechselspannung $\sigma_a$ und der Mittelspannung $\sigma_m$ analysiert. Unter Verwendung der modifizierten Goodman-Gleichung: $\sigma_a / S_e + \sigma_m / S_{ut} = 1/n$, wobei $S_e$ die Dauerfestigkeit und $S_{ut}$ die ultimative Zugfestigkeit ist. Bei einer Kupplungsanwendung pendelt die Feder zwischen einer Vorspannungshöhe $H_1$ und einer Betriebshöhe $H_2$. Wenn die berechnete Spannung bei $H_2$ die Ermüdungsgrenze des Materials überschreitet (z. B. SAE 9254 oder 17-7PH), entstehen Mikrorisse am Innendurchmesser, wo die Zugspannungen während der Kompression am höchsten sind. Bei der Fehleranalyse werden in der Regel „Strandmarken“ oder Streifen sichtbar, die auf eine zyklische Belastung hinweisen. Zur Abschwächung gehört die Erhöhung der Anzahl der Wellen $n$, um die Spannung pro Welle zu reduzieren, oder die Verwendung eines Kugelstrahlverfahrens, um Druckeigenspannungen auf der Oberfläche zu erzeugen.
