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Klein Gelenkwellen
Bemessung von Doppelgelenkwellen - Auswahl der Gelenkgröße

Das Auswahldrehmoment für die Bestimmung der Doppelgelenkgröße errechnet sich aus der Motormomenten-Verteilung und der größten Getriebeübersetzung, einschließlich der Differentialgetriebeübersetzung.

Eine Überprüfung der Belastung aus dem Rad-Adhäsions-Drehmoment bestimmt aus Achslast, Reifen-Rollradius, Reibwert und evtl. Radgetriebeübersetzung ist durchzuführen.

Formel 45

Formelzeichen ergänzend zu 8.2:

iD = Differentialgetriebeübersetzung
iR = Radgetriebeübersetzung
R = Wirkungsgrad des Radgetriebes
D = Diff.-Getr.-Wirkungsgrad

Das niedrigere der beiden Drehmomente darf das Gelenkwellen-Nennmoment nicht überschreiten.

Die auf diese Weise bestimmte Doppelgelenkwelle weist eine ausreichende Lebensdauer auf, da die Zeitanteile größter Belastung in der Regel sehr klein sind.

Erfolgt der Antrieb des Fahrzeugs weitgehend oder ausschließlich über angetriebene Lenkachsen, so ist zusätzlich eine Überprüfung der Lebensdauer erforderlich.

In diesen Fällen empfehlen wir, die Auswahl auf Basis des Lastkollektivs gemeinsam mit uns durchzuführen.

Die Übertragungsfähigkeit von Doppelgelenkwellen nimmt mit zunehmendem Beugungswinkel ab. Diese Einschränkung ist in den meisten Fällen ohne Bedeutung, da in der Praxis das max. Motordrehmoment bei vollem Lenkeinschlag des Rades aus fahrtechnischen Gründen nicht übertragen wird.

10.1 Belastung der Wellenlager

Doppelgelenkwellen müssen an beiden Wellenhälften unmittelbar neben dem Gelenk gelagert werden, wobei die Abtriebswelle oder der Radnabenzapfen axial fest, die Antriebswelle dagegen axial beweglich sein muß (siehe Abschn. 9.1 und 9.2).

Bei der Momentübertragung entstehen Zusatzkräfte, die bei der Bemessung der Wellenlager berücksichtigt werden müssen.

Bild 31

Bild 31

Entsprechend Abschnitt 7.2 errechnen sich die Lagerkräfte wie folgt (Bild 31)

Lagerlast in B:

Formel 46

Lagerlast in C

Formel 47

Die in der Praxis meist längere Achswelle (Antriebswelle) ist daher nicht nur nach dem Drehmoment zu bemessen, sondern muß aus Gründen der Durchbiegung etwas stärker gehalten werden. Lager B sollte entweder kugelig einstellbar oder mit geringer Lagerbreite ausgeführt werden, so daß die Schrägstellung B ohne Zwang vom Lager aufgenommen werden kann.

Die elastische Durchbiegung ermittelt sich wie folgt:

Formel 48

Die Wellenlager-Schrägstellung ist:

Formel 49

Die Belastungsverhältnisse an der Abtriebswelle (Radnabenzapfen) sind entsprechend. Die Durchbiegung ist hier aufgrund der geringen Längen meist bedeutungslos.

 
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