Answer
Die Federrate für einen Kamm-zu-Kamm Wellenfeder-Antrieb mit mehreren Windungen wird berechnet, indem jede Windung als eine Reihe einzelner Wellen behandelt wird. Für eine Feder mit $N$ Windungen und $n$ Wellen pro Windung beträgt die Gesamtzahl der aktiven Wellen $Z = n \cdot N$. Unter Verwendung der Standardformel für die Durchbiegung eines gekrümmten Trägers beträgt die Rate $k = \frac{E \cdot b \cdot t^3 \cdot n^4}{I_{coeff} \cdot D_m^3 \cdot N}$, wobei $E$ der Elastizitätsmodul, $b$ die radiale Wand, $t$ die Materialdicke und $D_m$ der mittlere Durchmesser ist. Zur Berücksichtigung der tatsächlichen Randbedingungen an den Kontaktpunkten wird der Faktor $1,15$ oder ähnliche empirische Konstanten ($I_{coeff}$) verwendet. In einer Konfiguration mit mehreren Windungen ist die Gesamtauslenkung $f_{total}$ die Summe der Auslenkungen jeder Windung. Da die Last $P$ im gesamten seriellen Stapel konstant ist, ist die Gesamtrate umgekehrt proportional zur Anzahl der Windungen $N$. Für Präzisionsanwendungen in der Luft- und Raumfahrt muss die Betriebsspannung $\sigma$ mit $\sigma = \frac{3 \cdot π \cdot P \cdot D_m}{4 \cdot b \cdot t^2 \cdot n^2}$ überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie bei der Betriebstemperatur unter der Streckgrenze bleibt.
