Eine Kraft F oder ein Moment M, die auf ein Gummi-Metall-Element einwirken, verformen dieses um einen Federweg s bzw. einen Verdrehwinkel α. Der Grad der Verformung hängt von der Größe der Kraft F bzw. des Momentes M, der Elastomer-Härte H und der geometrischen Gestalt des SCHWINGMETALL®-Elementes ab.

Das Verhältnis der aufgewendeten Kraft F zum Federweg s bzw. des Momentes M zum Verdrehwinkel α bezeichnet man als Federrate c bzw. Verdrehfederrate cv.

Verformungskennlinien

$$ c = \frac{F}{s}\quad N/mm $$ $$ c_v = \frac{M}{\alpha}\quad Nm/Grad $$ $$ c_v = \frac{M}{\alpha}\times57.3\quad Nm/rad $$

Die geometrische Gestalt des Gummi-Metall–Elementes und die Art der Beanspruchung (Druck, Schub, Zug) beeinflussen den Verlauf der Verformungskennlinie. Sie kann progressiv, linear oder degressiv verlaufen. Für lineare Kennlinien sind die Federraten c bzw. cv über den gesamten Federungsbereich konstant. Für progressive oder degressive Kennlinien sind die Federraten federwegabhängig.
$$ c = f(s) = \frac {dF}{ds} \quad N/mm $$ $$ c_v = f(\alpha) = \frac {M}{\alpha} \quad Nm/Grad $$

Subtangente an progressiver Kennlinie

Subtangente an degressiver Kennlinie

In diesen Fällen wird für die Ermittlung der Federrate die Tangente im Arbeitspunkt A an die Kennlinie angelegt. Das Steigungsmaß der Tangente gibt den Wert für die Federrate c an. Sie errechnet sich nach folgenden Formeln:


$$ c = \frac {dF}{ds} = \frac {FA}{S_{\,subA}} \quad N/mm $$ $$ c = \frac {M}{\alpha}\times 57.3 \quad Nm/rad $$

Druckbeanspruchte SCHWINGMETALL®-Elemente neigen zu progressivem, schub- und zugbeanspruchte zu degressivem Kennlinienverlauf. Der Grad der Progressivität bzw. Degressivität ist von der Geometrie des Gummi-Metall-Elementes und von der Größe der Verformung abhängig. Durch Überlagerung von Druck- und Schubbeanspruchung erhält man über große Verformungsbereiche lineare Kennlinienverläufe.