Hinterachsgetriebe Bauteilbeschreibung

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Die zentralen Komponenten der Hinterachse sind das Ausgleichsgetriebe, die Achswellen und die Radköpfe. Die Hinterachse ist eine Starrachse mit doppelter Antriebsradlagerung in Banjo-Bauform, bei der der Ausgleichsgetriebe-Antriebskopf starr eingebaut ist. Die Achswellen werden mithilfe der Verzahnung auf der Ausgleichsgetriebeseite in das Sonnenrad eingesetzt und auf der Flanschseite von den Naben in den Radköpfen aufgenommen.

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Hinterachsgehäuse
Das Hinterachsaggregat beruht auf der Bauform einer Banjo-Achse und besitzt einen an der Vorderseite montierten Mitteltrieb. Die Hauptkomponente des Hinterachsaggregats ist das Achsgehäuse. Es handelt sich dabei um eine einfach übersetzte Starrachse mit doppelter Antriebsradlagerung. Die Ausgleichsgetriebeträger-Baugruppe, die auch als Antriebskopf bezeichnet wird, ist am Achsgehäuse montiert.
Die Achswellen sind an einem Ende in den Radnaben gelagert und am anderen Ende mit dem Sonnenrad verzahnt. Sie werden am rechten und linken Ende eingebaut. Der Mitteltrieb lässt sich ohne vollständigen Ausbau des Achsgehäuses aus dem Fahrzeug entfernen.

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Die Achswelle ist aus geschmiedetem, legiertem Vergütungsstahl gefertigt. Ein Ende der Achswelle ist verzahnt und das andere Ende mit einem Flansch versehen.

Ausgleichsgetriebegehäuse
Das aus Grauguss gefertigte Ausgleichsgetriebegehäuse enthält die Zahnräder des Ausgleichgetriebes und ist auf Querwellen montiert. Es besteht aus zwei Hälften,in denen sich die beiden Sonnenräder und die vier Planetenräder auf Querwellen befinden. Das Ausgleichsgetriebegehäuse ist mit stabilen Schrauben am Tellerrad befestigt.

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Der Ausgleichsgetriebeträger ist aus Grauguss gefertigt und enthält den vollständigen Zusammenbau aus Achsantrieb und Mitteltrieb, der in seitlichen Lagern abgestützt ist. Der Ausgleichsgetriebeträger ist am Hinterachsgehäuse montiert. Die spezielle Bauweise bietet Sicherheit durch die interne Abstützung auf dem Banjo-Gehäuse.

Antriebskegelrad
Das Antriebskegelrad besteht aus gehärtetem Stahl und besitzt eine Verzahnung an der integrierten Welle. Es ist so platziert, dass es in das Tellerrad eingreift. Die Welle verfügt am anderen Ende über Keilwellennuten für die Befestigung einer Flanschgabel am hinteren Gelenkwellenflansch.

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Das Tellerrad besteht aus gehärtetem Stahl und besitzt eine Verzahnung, die auf das Profil des Kegelrades abgestimmt ist, um die Achsübersetzung bereitzustellen. Es überträgt die Antriebskraft vom Antriebskegelrad an das Ausgleichsgetriebegehäuse. Beim Radsatz handelt es sich um einen Hypoidantrieb mit einem versetzten Zahneingriff, der eine breitere Zahnanlage ermöglicht. Die Hypoidverzahnung sorgt für eine bessere Schmierung, eine hohe Drehmomentübertragung und größere Zuverlässigkeit.

Funktionsprinzip

Das Hinterachsaggregat ist eine Hochleistungs-Starrachse mit doppelter Antriebsradlagerung auf der Grundlage der Bauform einer Banjoachse. Die zentralen Komponenten des Hinterachsaggregats sind das Ausgleichsgetriebe, die Achswellen und das Hinterachsgehäuse. Es wirken verschiedene Kräfte auf das Hinterachsaggregat. Schwere Lasten werden vom Motor über das Getriebe übertragen, die auf unterschiedliche Fahrbahn- und Betriebsbedingungen zurückzuführen sind.

Zu den Hauptbauteilen des Ausgleichsgetriebes des Achsantriebs gehören die Achse, das Antriebskegelrad, das Tellerrad, das Ausgleichsgetriebegehäuse, die Ritzel oder Planetenräder, die Sonnenräder, die Flanschkupplung und die Kegelrollenlager.

Aufgabe der Hinterachse:

 Auf das Fahrzeugheck wirkendes Fahrzeuggewicht abstützen.

 Dem Antriebsmoment sowie den Seitenführungs- und Bremskräften standhalten.

 Den Anbau weiterer wichtiger Aggregate wie beispielsweise des Federungssystems, der Bremsgeräte sowie der Räder und Reifen ermöglichen.

Das Hinterachsaggregat spielt eine wichtige Rolle bei der Übertragung des Achsantrieb-Drehmoments auf die Kompletträder und der Tolerierung schwieriger Betriebssituationen, abgesehen davon, dass es unter verschiedenen Bedingungen die Fahrzeugmasse trägt.

Die Antriebskraft des Motors wird über das Getriebe und die Gelenkwelle zum Achsantrieb übertragen. Der hintere Kupplungsflansch der Gelenkwelle ist starr mit dem Flansch des Antriebskegelrades verbunden. Wenn von der Gelenkwelle Antriebskraft bereitgestellt wird, dreht sich das Antriebskegelrad und dreht damit das Tellerrad bzw. den Zahnkranz, das bzw. der mit dem Antriebskegelrad verzahnt ist. Das Tellerrad ist starr am Ausgleichsgetriebegehäuse montiert, in dem sich das Sonnenrad und die Planetenräder befinden.

Das Antriebskegelrad ist in einem Winkel von 90° mit dem Tellerrad verzahnt. Daher wird der Antriebsfluss auf beide Hinterräder aufgeteilt.

Kraftfluss bei Geradeausfahrt
Wenn das Tellerrad sich bei Geradeausfahrt dreht, drehen sich auch die beiden Achswellen, die mit dem Sonnenrad des Ausgleichsgetriebegehäuses verzahnt sind, und treiben die Radnaben auf beiden Seiten im gleichen Verhältnis an.

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Kraftfluss bei der Kurvenfahrt
Wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, legen die kurvenäußeren Räder eine größere Entfernung zurück als die kurveninneren Räder. Die kurveninneren Räder unterliegen aufgrund der Verlagerung der Fahrzeuglast auf die inneren Radköpfe einer stärkeren Schubkraft. Außerdem wirken Seitenführungskräfte und Bremskräfte auf die Radköpfe, weshalb sich eine höhere Komplexität ergibt.
Aufgrund der Kräfte bei Kurvenfahrten, die auf die Naben der kurveninneren Räder wirken, wird die Schubkraft auf das Sonnenrad übertragen, da die Achswelle an einem Ende starr mit der Radnabe verbunden und am anderen Ende mit dem Sonnenrad verzahnt ist. Während das Sonnenrad des inneren Radkopfes durch die extreme Schubkraft gehalten wird, kann sich das Sonnenrad des kurvenäußeren Rades aufgrund des Ausgleichs- bzw. Planetengetriebes mit höherer Geschwindigkeit frei drehen.

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