Biegebeanspruchungen - Finite Elemente Modelle der Statik und Festigkeitslehre - page 294

Elastomer

Zugfederring

y

Dichtlippe

x

Stützring (St)

Welle

d W = 50 mm

R27,6

R25,22

R0,5

R24,3

R1,1

R25,5

Profil

R0,9

y

R1

R1

x

R25

R29,5

R26,4

Abb. 5.14. Profilschnitt des biegebeanspruchten Radialwellen-Dichtrings (RWD) - Anwendung
von Scheibenelementen mit rotationssymmetrischen Ansatz

Die Verformung im Profilschnitt erweckt den Eindruck einer klassischen Biegung.
Die Einschränkung ist durch die Ringstruktur gegeben. Die Eingabe einer Kraft im
Profilschnitt beschreibt deshalb immer die spezifische Größe F r in N pro 1 mm Wel-
lenumfang (N/mm). Die Reaktionskraft der Dichtlippe ist aber auf den gesamten
Umfang zu beziehen.
Damit wird sie zur Radialkraft · F r (5.20).

Für die Funktion des RWD ist es wichtig, die Anpresskraft der Dichtlippe auf die
Welle zu kennen. Neben der Radialkraft aus der Dichtlippenverformung wirkt noch
die Radialkraft des Zugfederringes. Die Radialkräfte werden durch verschiedene
äußere Belastungen erzielt. Während die äußere Last an der Dichtlippe in Form der
Verschiebung Ux auftritt, erzeugt der Zugfederring eine Pressung p in der Federnut.
Die komplizierte Kontur des Profils lässt keine klassische Spannungs- und Verfor-
mungsberechnung zu. Für Überschlagsrechnungen sind grobe Vereinfachungen not-
wendig. Neben der Abstraktion der geometrischen Gestalt sind die Orte von Ein-
spannung und von Angriffsstellen der Belastungen anzunehmen.

F R = d W · π