Y41.00-0007-09
Konstruktionsdetails – Bauform mit Flansch |
1 | Flanschgabel | 4 | Mittellager | |
2 | Tragzapfen | 5 | Gegenflansch | |
3 | Rohr | 6 | Schiebegabel |
Gelenkwellen sind zwischen Getriebe und Antriebsachse eingebaut und dienen der Übertragung der Motorleistung an die hintere Antriebsachse. Je nach Abstand zwischen Getriebe und hinterer Antriebsachse können auch mehrere Gelenkwellen verbaut sein.
Bei Verwendung mehrerer Gelenkwellen sind diese unter Umständen mithilfe eines Mittellagers in der Mitte abgestützt. Die Gelenkwelle zwischen dem Getriebe und dem Mittellager verfügt an einem Ende über eine Flanschgabel und am Mittellagerende über einen abnehmbaren Gegenflansch. Die Gelenkwelle zwischen dem Mittellager und der Antriebsachse ist am Mittellagerende mit einer Flanschgabel und einem Gleitgelenk versehen und verfügt am Hinterachsende über eine Flanschgabel und ein Festgelenk.
An beiden Enden sowie in der Mitte befinden sich Kreuzgelenke mit Tragzapfen, die zum Ausgleich von Niveauunterschieden zwischen dem Getriebeende und der Hinterachse dienen. Die Gelenkwelle besitzt ein Gleitgelenk am Getriebeende, um durch die Hinterachsaufhängung bedingte Schwankungen auszugleichen.
Konstruktionsdetails – Bauform mit Sicherungsring |
1 | Flanschgabel |
2 | Tragzapfen |
3 | Rohr/feste Gelenkgabel |
6 | Schiebegabel |
23 | Sicherungsring |
Y41.00-0008-06
Eine Gelenkwelle, die Antriebswelle, verbindet das Getriebe und die vordere Hinterachse. Sie überträgt die Antriebskraft vom Getriebeausgang an die vordere Hinterachse und die hintere Hinterachse.
Sie ist mit Kreuzgelenken versehen, um die Winkelbeweglichkeit bei Niveauunterschieden zwischen dem Getriebe und der vorderen Hinterachse zu gewährleisten.
Außerdem befindet sich ein Gleitgelenk am Getriebeausgang, das der Variation des linearen Abstands zwischen Getriebe und vorderer Hinterachse aufgrund von aufhängungsbedingten Schwankungen Rechnung trägt.
Gelenkwelle und Gelenkgabel
Die Gelenkwelle muss robust und langlebig sein, um die erforderlichen Drehmomente übertragen zu können. Es werden Gabeln aus Schmiedestahl und hochfestem Gusseisen verwendet, um die entsprechende Steifigkeit zu gewährleisten, die für die Aufrechterhaltung der Lagerausrichtung unter Drehmomentlast erforderlich ist.
Tragzapfen
Wenn sich die Gelenkwelle mit hoher Geschwindigkeit bewegt, entstehen Schwingungsbelastungen. Es werden Kreuzgelenke mit Wälzlagern verwendet, um diesen Belastungen standzuhalten. An den Tragzapfen der Kreuzgelenke werden Nadellager verwendet, um große Lasten auf beschränktem Raum aufzunehmen. Durch die Bombierung am Innendurchmesser der Lagerbaugruppe sowie die kegelförmigen Anlaufscheiben verteilen sich die Lasten gleichmäßiger auf die Nadellager und die Tragzapfenenden des Kreuzgelenks, wodurch das Fressen der Nadellager deutlich verringert wird. Die Nadellager sind gekapselt, um den Schmierstoff im Lager zu halten und den Eintritt von Fremdkörpern zu verhindern.
Y41.00-0002-01
Gleitgelenk
Die Keilwellennuten zwischen der Schiebegabel und der festen Gelenkgabel müssen unter voller Drehmomentlast gleitfähig sein, um dieser Axial- bzw. Gleitbewegung standzuhalten. Eine spezielle Beschichtung dient zur Verringerung der Gleitreibung und damit zur Verringerung der Axiallasten bei hohem Drehmoment. Diese nichtmetallische Beschichtung verhindert zudem Einlaufspuren an den Keilwellennuten und verlängert deren Lebensdauer.
Y41.00-0003-01
Mittellager
Die Mittellager kommen zum Einsatz, um Beschränkungen in Bezug auf die Gelenkwellenlänge und die Winkelbeweglichkeit der Kreuzgelenke zu begegnen.
Dabei handelt es sich um ein vorgeschmiertes und gekapseltes Kugellager zur Aufnahme der Radiallast. Das Mittellager ist in eine Gummifeder eingelassen und wird anhand von Metallhalterungen am Rahmen befestigt.
Y41.00-0004-01
Y41.00-0005-09
Funktionsprinzip
Die Grundfunktion einer Gelenkwelle besteht darin, die Antriebskraft gleichmäßig und kontinuierlich vom Getriebe auf die Antriebsachse zu übertragen. Der Antriebsstrang ist dafür ausgelegt, das Drehmoment im Winkel vom Getriebe zur Antriebsachse zu übertragen.
Die Achse ist an Blattfedern aufgehängt und weist eine unregelmäßige, schwimmende Bewegung auf. Die Gelenkwelle muss in der Lage sein, sich zu komprimieren, zu dekomprimieren und den Beugungswinkel zu ändern, wenn das Fahrzeug über Fahrbahnunebenheiten fährt. Sie muss außerdem zu einem Längenausgleich während der Drehmomentübertragung in der Lage sein. Dies wird anhand von Gleitgelenken und Kreuzgelenken erzielt.
Ein Mittellager stützt die Welle in der Mitte des Querträgers und verfügt über eine Gummifeder, welche die Vibrationen aufnimmt.
Die Gelenkwellen-Baugruppen sind dynamisch gewuchtet und sämtliche Tragzapfen sind in Reihe ausgerichtet, um Vibrationen während des Betriebs zu mindern.