Was sind die spezifischen Überlegungen zur Berechnung der radialen Ausdehnung ($D_{ext}$) eines Wellenfeder bei maximaler Durchbiegung?

Wellenfedern dehnen sich beim Zusammendrücken radial aus, da die Bogenlänge der Wellen konstant bleibt, während die Wellenhöhe abnimmt. Der erweiterte Außendurchmesser $D_{ext}$ wird mit der Formel $D_{ext} = \sqrt{D^2 + (0,6 \cdot N^2 \cdot (h^2 - h_1^2))}$ berechnet, wobei $D$ der mittlere Durchmesser, $N$ die Anzahl der Wellen, $h$ die freie Höhe pro Welle und $h_1$ die komprimierte Höhe pro Welle ist. Wenn in Bohrungen mit engen Toleranzen, wie sie beispielsweise in hydraulischen Aktuatoren vorkommen, der Abstand zwischen dem Außendurchmesser der Feder und der Bohrung nicht ausreicht, klemmt die Feder, was zu einem plötzlichen, exponentiellen Anstieg der Federkonstante und einem möglichen Abrieb der Gehäusewand führt.