Antriebswelle mit Sicherungsring |
1 | Flansch |
2 | Tragzapfenbaugruppe |
3 | Schiebegabel |
4 | Rohr/feste Gelenkgabel |
5 | Sicherungsring |
Y41.00-0016-05
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.
Flanschart |
1 | Flanschgabel |
2 | Tragzapfen |
4 | Rohr |
6 | Mittellager |
7 | Gegenflansch |
3 | Schiebegabel |
Y41.00-0024-05
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 an einem Ende mit einer Flanschgabel und am Mittellagerende mit einem Gleitgelenk versehen. Am Hinterachsende verfügt sie zudem 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.
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 |
Y41.00-0018-01
Wenn sich die Gelenkwelle mit hoher Geschwindigkeit dreht, 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.
Gleitgelenk |
Y41.00-0019-01
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.
Mittellager
Y42.00-0155-01
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 Kugellager zur Aufnahme der Radiallast. Es ist vorgeschmiert und abgedichtet. Das Mittellager ist in eine Gummifeder eingelassen und wird anhand von Metallhalterungen am Rahmen befestigt.
Funktionsprinzip
Y41.00-0023-05
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 einer Längenänderung während der Drehmomentübertragung in der Lage sein. Dies wird anhand von Gleitgelenken und Kreuzgelenken erzielt.
Ein Mittellager nimmt die Welle in der Mitte des Querträgers auf und ist in eine Gummifeder eingelassen, um die Vibrationen aufzunehmen.
Die Gelenkwellen-Baugruppen sind dynamisch gewuchtet und sämtliche Tragzapfen sind in Reihe ausgerichtet, um Vibrationen während des Betriebs zu mindern.