Welche Beziehung besteht zwischen der „Wellenzahl“ ($n$) und der „Biegespannung“ für eine konstante Last $P$?

Die Biegespannung $\sigma$ in einem Wellenfeder ist gegeben durch $\sigma = (6 \cdot P \cdot D_m) / (n^2 \cdot b \cdot t^2)$. Diese Formel zeigt, dass die Spannung umgekehrt proportional zum Quadrat der Anzahl der Wellen $n$ ist. Durch die Erhöhung der Wellenanzahl wird die Last P auf mehr Kontaktpunkte verteilt, was die Spannung im Material bei gegebener Durchbiegung deutlich reduziert. Allerdings erhöht die Erhöhung von $n$ auch die Federrate $k$ um die vierte Potenz ($k \propto n^4$), wodurch die Feder viel steifer wird. Konstrukteure müssen $n$ optimieren, um die erforderliche Kraft zu erreichen und gleichzeitig das Spannungsniveau unter der Streckgrenze (für Statik) oder der Ermüdungsgrenze (für Dynamik) des Materials zu halten.