Die Gelenkwelle von N-Bussen verfügt am Getriebe und an der Hinterachse
über einen Antriebsflansch. Die Befestigung erfolgt mit
Durchsteckschrauben und Muttern. Die Kraftübertragung erfolgt über eine
Kerbverzahnung an den Antriebsflanschen.
Bei N-Bussen mit kurzem Hecküberhang beträgt der Durchmesser der
Gelenkwelle 100 mm. Die Gelenkwelle verfügt über einen Schmiernippel für
das Schiebegelenk.
Bei N-Bussen mit langem Hecküberhang beträgt der Durchmesser der
Gelenkwelle 120 mm. Die Gelenkwelle verfügt nicht über einen
Schmiernippel für das Schiebegelenk.
usse mit Gelenkwelle und Zwischengelenkwelle
Einige N-Busse mit langem Hecküberhang verfügen neben der
Gelenkwelle mit Schiebegelenk auch über eine Zwischengelenkwelle
mit Stützlager.
Die Gelenkwelle hat einen Durchmesser von 120 mm und verfügt
nicht über einen Schmiernippel für das Schiebegelenk.
Die Zwischengelenkwelle hat einen Durchmesser von 120 mm und
verfügt über einen Schmiernippel für das Stützlager.
Kreuzgelenke
Die Kreuzgelenke aller Gelenkwellen und Zwischengelenkwellen bei
N-Bussen verfügen über Schmiernippel.
Schrauben und Muttern, mit denen die Gelenkwelle an der
Gelenkgabel der Antriebswelle befestigt ist.
Schrauben und Muttern, mit denen die Gelenkwelle an der
Gelenkgabel des Getriebes befestigt ist.
Schiebegelenk zunächst reinigen. 2
Gelenkwelle leicht nach hinten schieben, so daß sie die
Gelenkgabel der Antriebswelle nicht mehr berührt.
Gelenkwelle absenken und gegen Auspuffrohr lehnen.
3
Gelenkwelle. 4
WICHTIG! Beim
Zerlegen der Gelenkwelle (Trennen des Schiebegelenks): Einbaulage beider
Teile zueinander markieren, so daß die Kreuzgelenke beim Zusammenbau
ausgerichtet werden können (Abbildung, Ziffer 5).
Einbau
Spezifikationen
Anzugsdrehmoment
M12 Schrauben für Gelenkgabel 120 Nm
Bauteile in umgekehrter Reihenfolge einbauen. Dabei folgendes beachten:
Kreuzgelenke der Gelenkwelle korrekt ausrichten (siehe Abbildung,
Ziffer 5).
Gelenkwelle mit schmalerem Abschnitt (Verzahnung) zur Gelenkgabel
des Getriebes weisend einbauen.
Schrauben und Muttern, mit denen die Gelenkwelle an der
Gelenkgabel der Zwischengelenkwelle befestigt ist.
Schiebegelenk zunächst reinigen. 3
Gelenkwelle leicht nach hinten schieben, so daß sie den
Antriebsflansch der Zwischengelenkwelle nicht mehr berührt.
Gelenkwelle so hochbinden, daß sie keine anderen Bauteile
berührt.
Ausbauen Anmerkungen Teil
Schrauben, mit denen das Stützlager am Fahrgestell befestigt
ist.
Schrauben und Muttern, mit denen die Zwischengelenkwelle an der
Gelenkgabel des Getriebes befestigt ist.
Zwischengelenkwelle absenken und gegen 4 Auspuffrohr lehnen.
5
Zwischengelenkwelle. 6
Gelenkwelle ausbauen
Ausbauen Anmerkungen Teil
Schrauben und Muttern, mit denen die Gelenkwelle an der
Gelenkgabel der Antriebswelle befestigt ist.
Schiebegelenk zunächst reinigen. 7
Hitzeschutzschild um Stützlager. 4 Schrauben. 2
Schrauben und Muttern, mit denen die 3
Gelenkwelle an der Gelenkgabel der Zwischengelenkwelle befestigt
ist.
Gelenkwelle. Gelenkwelle leicht nach hinten schieben, so 8
daß sie die Antriebsflansche nicht mehr berührt.
WICHTIG! Beim
Zerlegen der Gelenkwelle (Trennen des Schiebegelenks): Einbaulage
beider Teile zueinander markieren, so daß die Kreuzgelenke beim
Zusammenbau ausgerichtet werden können (Abbildung, Ziffer 9).
Einbau
Spezifikationen
Anzugsdrehmoment
M12 Schrauben für Gelenkgabel 120 Nm
M14 Schrauben für Stützlager 112 Nm M8 Schrauben für
Hitzeschutzschild 20 Nm
Bauteile in umgekehrter Reihenfolge einbauen. Dabei folgendes
beachten:
Gelenkwellen so einbauen, daß die Kreuzgelenke von Gelenkwelle und
Zwischengelenkwelle miteinander ausgerichtet sind.
Zwischengelenkwelle
Zunächst Schrauben festziehen, mit denen die Zwischengelenkwelle an
der Gelenkgabel des Getriebes befestigt ist. Anschließend die
Schrauben für das Stützlager festziehen.
Gelenkwelle
Kreuzgelenke der Gelenkwelle korrekt ausrichten (siehe Abbildung,
Ziffer 9).
Gelenkwelle mit schmalerem Abschnitt (Verzahnung) zum Stützlager
weisend einbauen.
Bei Arbeiten an Lagern und Gleitflächen von wartungsfreien
Gelenkwellen muß auf äußerste Sauberkeit geachtet werden.
Verschmutzungen beeinträchtigen die Lebensdauer der Lager.
WICHTIG! Kreuzgelenke,
Stützlager und Schiebestücke keinesfalls mit Hochdruckreinigern
reinigen. Dadurch kann Wasser durch die Dichtungen eindringen und
Beschädigungen verursachen.
Dieses Heft enthält Informationen zu den Unterschieden zwischen
wartungsfreien Gelenkwellen und herkömmlichen Gelenkwellen.
Eine vollständige Arbeitsbeschreibung ist im Werkstatt-Handbuch,
Gruppe 6 enthalten.
Zapfenkreuz
Löst sich eine Lagerbuchse, müssen Zapfenkreuz und Lagerbuchsen
erneuert werden. Beim Ausbau des Zapfenkreuzes müssen die
Lagerbuchsen mit einer Schraubzwinge befestigt werden.
Die Lagerbuchsen sind werksseitig mit Schmierfett gefüllt und müssen
nicht nachgefüllt werden.
Die Lagerlauffläche des Zapfenkreuzes ist äußerst empfindlich. Auch
bei sehr geringfügigen Beschädigungen müssen Zapfenkreuz und
Lagerbuchsen stets erneuert werden.
Beweglichkeit des Zapfenkreuzes prüfen. Es muß bei geringem
Widerstand freigängig sein. Das Zapfenkreuz muß sich von Hand
bewegen lassen.
Schiebestück
Das Schiebestück ist werksseitig mit Spezial-Schmiermittel
geschmiert und darf nicht zerlegt werden.
Falls das Schiebestück dennoch zerlegt werden muß,
Spezial-Schmiermittel (Teile-Nr. 584 128) auf Kerbverzahnung
auftragen und in Hülse einpressen.
Hinweis: Es
darf kein anderes Schmiermittel verwendet werden.
118 665
Stützlager
Beim Ausbau der Schutzplatte und des Stützlagers Abzieher 587 428,
587 432 und Dorn 98 575 verwenden.
Lager einpressen und Scheibe so einbauen, daß die breite Seite zum
Lager weist. Dorn 98 696 verwenden. (Der Dorn kann gemäß den Angaben
in der Abbildung im Serviceheft 06:01-01 hergestellt werden.)
118 663
Vorsichtig einpressen. Vier Scheiben max. 2 mm auftreiben.
Kreuzgelenke werden verwendet, um Wellen miteinander zu verbinden, die
nicht ständig genau in einer Linie liegen.
Die grundlegenden Anforderungen an eine gut funktionierende Kardanwelle
sind folgende:
richtig gewählte Kardanwinkel ()
Mitnehmer, die im Verhältnis zueinander richtig eingestellt sind.
Dies bedeutet, daß die Mitnehmer der Kardanwelle in einer Ebene
liegen, dagegen die Mitnehmer der Zwi- schenwelle um 90˚ zueinander
gedreht lie- gen.
Werden diese Anforderungen nicht erfüllt, ent- stehen in der
Kardanwelle Vibrationen.
Mitnehmer der Kardanwelle in derselben Ebene
Mitnehmer der Kardanwelle in derselben Ebene, aber Mitnehmer der
Zwischenwelle um 90˚ im Verhältnis zueinander gedreht
Mitnehmer der Kardanwelle in unterschiedlichen Ebenen, d.h. falsch
Ungleichförmigkeit
Angenommen, die Welle 1 dreht sich mit einer gleichmäßiger
Geschwindigkeit (gleichförmige Rotation). Die Welle 2 beginnt sich
dann, auf- grund des Neigungswinkels ()
im Kreuzge- lenk, mit einer ungleichmäßigen Geschwindigkeit zu
drehen (ungleichförmige Bewegung). Die Rotationsgeschwindigkeit
erhöht oder verringert sich zweimal pro Umdre- hung.
Je größer der Gelenkwinkel, desto größer auch die
Geschwindigkeitsveränderung (die Ungleichförmigkeit).
Ein Kardanwellensystem mit großer Ungleich- förmigkeit erzeugt
störende Vibrationen.
Fahrzeuge mit Liftachse (6x2, 8x2) sind auf ungleichförmige
Bewegungen der Kardanwelle besonders empfindlich, aufgrund der
unter- schiedlichen Gelenkwinkel bei angehobener und abgesenkter
Liftachse.
Bedeutung des Gelenkwinkels für die Lebensdauer des Gelenks
In einem Kardanwellensystem müssen die Gelenkwinkel so klein wie
möglich, jedoch nicht kleiner als 1˚ sein, da sonst Druckschäden am
Lager auftreten können mit einer verkürzten Lebensdauerdes
Kreuzgelenkzapfenszur Folge.
Werden mehrere Gelenke in einem Kardanwel- lensystem verwendet,
erzeugt jedes Gelenk Ungleichförmigkeiten, je nach Winkel, den es
besitzt.
Durch die Wahl geeigneter Gelenkwinkel kann das System so angepaßt
werden, daß keine stö- renden Vibrationen entstehen.
Läßt man die Rohrmitnehmer der Kardanwelle ohne Seitenwinkel in
einer Ebene liegen, kann die Ungleichförmigkeit des einen Gelenks
durch das andere Gelenk ausgeglichen werden.
Wenn der Gelenkwinkel 1genauso
groß ist wie der Gelenkwinkel 2,
entsteht keine Ungleichförmigkeit.
Dadurch, daß die Rohrmitnehmer in derselben Ebene liegen, nimmt die
Rotationsgeschwin- digkeit des einen Gelenks zu, wenn die des
anderen abnimmt und umgekehrt.
Zwei Grundfälle
Für das Kardanwellensystem gibt es zwei grundlegende
Einbaualternativen, mit Z- bzw. W-Montage bezeichnet. Kombinationen
dieser Einbaumöglichkeiten können auch vorkom- men.
Bei den dargestellten Alternativen liegen die Wellen in derselben
Ebene (keine Seitenwin- kel).
Z-Montage
Bei der Z-Montage sind die Wellen des antrei- benden und
angetriebenen Aggregats ganz oder fast parallel.
W-Montage
Bei der W-Montage sind die Wellen des antrei- benden und des
angetriebenen Aggregats nicht parallel.
und W-Montage
Ein- und dasselbe Kardanwellensystem kann gemäß beider
Grundfälle aufgebaut sein.
Um die Ungleichförmigkeit des Kardanwellen- systems berechnen zu
können, muß man die Gelenkwinkel messen. Dies erfolgt durch Mes-
sen und Vergleichen der verschiedenen Winkel der Wellen in der
Höhe und von der Seite.
Höhenwinkel
Zur Messung von Neigungswinkeln kann der Winkelmesser 587 090
wie in der Abbildung verwendet werden.
Immer auf ebenen, vorzugsweise bearbeiteten Flächen messen.
Während des Meßvorgangs muß das Fahrzeug an einer Stelle stehen
bleiben.
Neigungswinkel der Kardan- und Zwi- schenwellen messen.
Die Meßwerte notieren.
Die Kardanwelle vom Mitnehmer der Hin- terachse lösen und
den Neigungswinkel der Hinterachse messen. Da hier an einer
Fläche gemessen wird, die senkrecht zur Eingangs- welle im
Hinterachsgetriebe ist, muß der gemessene Winkel umgerechnet
werden.
Zieht man den gemessenen Winkel von 90˚ ab, erhält man den
gesuchten Winkel. Zeigt das Instrument z.B. 85˚, muß der
Winkel 5˚ (90˚- 85˚ = 5˚) notiert werden.
Neigungswinkel bei
Motor und Getriebe messen.
Der Mitnehmer auf dem Getriebe ist eine geeignete Meßstelle.
Den Winkel wie für die Hinterachse umrechnen.
=
Neigungswinkel zwischen Motor - Getriebe und der
horizontalen Ebene
Messen bei leerem und beladenem Fahrzeug
Die Höhenwinkel am Fahrzeug müssen in min- destens zwei
Belastungsfällen gemessen werden (bei Leergewicht und bei
beladenem Fahrzeug).
Die Belastungsfälle so wählen, daß die Verän- derung
zwischen den Messungen so groß wie möglich wird.
Bei 6x2- und 8x2-Fahrzeugen müssen folgende drei Fälle
gemessen werden:
Mit gehobener Liftachse bei Leergewicht
Mit abgesenkter Liftachse bei Leergewicht
Mit abgesenkter Liftachse und beladenem Fahrzeug
Seitenwinkel von oben gesehen
Man kann die Winkel nicht seitlich messen, son- dern man muß
Strecken messen und die Winkel errechnen.
Bei einem LKW sind die Seitenwinkel im Kar- danwellensystem in der
Regel sehr klein und haben daher einen geringen Einfluß auf die
Ungleichförmigkeit. Außerdem ist es praktisch kaum möglich, etwas
zur Änderung der Seiten- winkel zu unternehmen. Daher werden sie in
diesem Zusammenhang oft vernachlässigt.
In anderen Kardanwellensystemen, z.B. bei Nebenantriebswellen, sind
es dagegen oft die Seitenwinkel, die man berücksichtigen muß,
während die Höhenwinkel von geringerer Bedeutung sind.
Beispiel:
Es werden die Gelenkwinkel 1und 2gesucht.
Da die Wellen A und C parallel sind, sind die Winkel gleich groß.
Die Messung ergibt L = 940 mm und S = 205 mm.
S 205
sin =
– ; sin =
–––
L 940
sin =
0,2181
Mit Hilfe eines Rechners oder anhand der Tabelle ganz hinten in
diesem Heft läßt sich der Winkel
Vollständige Berechnungen der Ungleichför- migkeit sind sehr
kompliziert. Daher gehen wir an dieser Stelle nicht darauf ein,
sondern ver- weisen diesbezüglich auf die Fachliteratur. Wir
beschreiben dagegen eine vereinfachte Berech- nungsart, um ein Maß
der Ungleichförmigkeit, ohne Einheit, zu berechnen. Es ist zu
beachten, daß die Ungleichförmigkeit des Kardanwellen- systems
Ungleichförmigkeiten bezeichnet, die in der Komponente vor dem
ersten oder nach dem letzten Gelenk auftreten.
Die Berechnungsmethode kann bei Z- und W- montierten
Kardanwellensystemen angewendet werden, wenn die Höhenwinkel
deutlich größer sind als die Seitenwinkel.
Wenn sämtliche Winkel kleiner als 3˚ sind, tre- ten selten Probleme
mit der Ungleichförmigkeit auf. Solche Systeme brauchen daher kaum
justiert werden.
Kardanwellen mit zwei Gelenken
Die Mitnehmer 1 und 2 und die Wellen liegen in einer Ebene (keine
Seitenwinkel).
06_0313
Die Gelenkwinkel sind nicht gleich groß, wes- halb die Welle
Ungleichförmigkeit auf das übrige System überträgt.
Gelenkwinkel im Gelenk 1 1
Gelenkwinkel im Gelenk 2 2
2
1
Ungleichförmigkeit,
wenn die Rohr-
mitnehmer in derselben Ebene liegen.
D.h. (7 x 7) - (8 x 8) = -15
Dies bedeutet eine Ungleichförmigkeit von 15 Einheiten.
(Das Minuszeichen hat keine Bedeutung).
Wenn die Gelenke falsch montiert gewesen wären und die Rohrmitnehmer
1 und 2 nicht in derselben Ebene gelegen hätten, dann hätten sich
die Ungleichförmigkeiten addiert.
2
1
2 + 2
= Ungleichförmigkeit, wenn die Rohr-
mitnehmer nicht in derselben Ebene liegen, d.h. um 90˚im
Verhältniszueinandergedrehtsind.
D.h. (7 x 7) + (8 x 8) = + 113
Für einen kontinuierlichen Betrieb ist das eine zu hohe
Ungleichförmigkeit. Sie kann nur in extremen Situationen und für
kurzfristigen, leichten Betrieb akzeptiert werden.
Kardanwellensystem mit drei Gelenken
Die Mitnehmer der Kardanwelle liegen in der- selben Ebene, die
Mitnehmer der Zwischen- welle sind aber um 90˚ im Verhältnis
zueinander gedreht.
Das System ist W-montiert, die Ungleichför- migkeiten von Gelenk 1
und 2 wirken zusam- men, während die von Gelenk 3 entgegenwirkt.
Die Gelenkwinkel sind:
1
2
3
2
1
3
Ungleichförmigkeit,
d.h. (3 x 3) + (4 x 4) - (5 x 5) = 9 + 16 - 25 = 0.
Die Gelenke des Systems gleichen sich gegen- seitig aus. Die
Ungleichförmigkeit beträgt nach dem letzten Gelenk 0.
In manchen Krdanwellensystemen muß man einen gewissen Grad an
Ungleichförmigkeit akzeptieren. Dies gilt besonders bei Fahrzeugen,
bei denen die Winkel sich in Abhängigkeit von der Federungsbewegung
und aufgrund von Ver- drehung der Hinterachse beim Bremsen und
Beschleunigen verändern.
Feste Systeme
Bei Kardanwellensystemen zwischen Aggrega- ten, die beide fest
eingebaut sind, muß die Ungleichförmigkeit auf einen konstanten Wert
verringert werden, der natürlich möglichst 0 betragen sollte.
Akzeptable Ungleichförmigkeit
Welcher Grad an Ungleichförmigkeit akzepta- bel ist, ist natürlich
von vielen Faktoren abhän- gig. In der Praxis sind Möglichkeiten,
die Ungleichförmigkeit zu verringern, oft einge- schränkt.
Was die Kardanwellen bei einem LKW anbe- trifft, kann es einen
verhältnismäßig großen Unterschied in der Ungleichförmigkeit bei
lee- rem bzw. vollbeladenem Fahrzeug geben. Das Kardanwellensystem
ist in der Regel so konstru- iert, daß die Ungleichförmigkeit bei
maximaler Last am geringsten ist. Bei dieser Belastung hält sich die
Ungleichförmigkeit des Systems inner- halb des Intervalls von 0 - 25
Einheiten.
Für unbeladene Fahrzeuge kann der Wert höher und die Abweichung
zwischen unterschiedli- chen Modellen und Radständen größer sein.
Wenn man die Vibrationen aufgrund von Ungleichförmigkeit bei leerem
Fahrzeug verrin- gern möchte, muß man in der Regel eine Ver-
schlechterung bei Nutzlast in Kauf nehmen.
Wenn die Gelenkwinkel des Kardanwellensy- stems groß sind, können
Ungleichförmigkeits- störungen auftreten, obwohl die Ungleich-
förmigkeit des System in der Nähe von 0 liegt.
Die verhältnismäßig großen Geschwindigkeits- veränderungen der
Kardanwelle, die durch große Gelenkwinkel entstehen, führen oft zu
Schwingungen am Fahrzeug. Diese Probleme können entweder durch
Verringern der Gelenk- winkel oder durch eine leichtere Kardanwelle
behoben werden.
Konsequenzen der Ungleichförmigkeit
Normal kann man davon ausgehen, daß die Festigkeit der
Kraftübertragung in einem Fahr- zeug nicht nennenswert beeinflußt
wird, so lange die Ungleichförmigkeit 25 Einheiten nicht übersteigt.
Eine Ungleichförmigkeit über 25 Einheiten kann dagegen zu
Vibrationen, Geräu- schen und in manchen Fällen zu verschlechter-
tem Komfort führen.
In manchen Fällen können nicht nur Ungleich- förmigkeiten, sondern
auch Eigenschwingungen des Kardanwellensystems zu Vibrationsproble-
men führen. Siehe hierzu die Beschreibung im Abschnitt über die
Fehlersuche.
Die Kardanwellen haben rilsanbeschichtete Gleitverbindungen, wodurch
die Reibung ver- ringert wird.
Das Rilsan füllt den Spalt zwischen Keilnut- hülse und
Keilwellenmitnehmer, was für eine bessere Auswuchtung sorgt. Dies
führt wie- derum zu geringeren Fahrgestellvibrationen und damit
besserem Fahrkomfort.
Mit rilsanbeschichteten Gleitfugen sinkt der Abschmierbedarf der
Kardanwelle und ihre Lebensdauer nimmt zu.
Die Keilwellenmitnehmer der Kardanwellen sind mit einem Abstreifer
mit zwei Lippen ver- sehen worden. Die Abdichtung ist dadurch ver-
bessert worden, was Schmutz und Feuchtigkeit sicherer fernhält.
Keilnuthülse
Abstreifer mit Doppellippe 3 Keilwellenmitnehmer
Typenbezeichnungen der Wellen
Die erste Ziffer gibt die relative Stärke an.
Die zweite Ziffer gibt den Wellentyp wie folgt an:
0 = Kardanwelle
1 = Zwischenwelle
2 = Doppelachs-Kardanwelle zwischen Doppelachsen
4 = Kardanwelle zwischen Getriebe - Verteilergetriebe sowie zwischen
Verteilergetriebe - Hinterachse
6 = Kardanwelle zwischen Verteilerge- triebe - Vorderachse
Geräusche und Vibrationen in einem Fahrzeug können mehrere Ursachen
haben. Der erste Schritt bei einer Störungssuche besteht darin,
herauszufinden, welcher Teil des Fahrzeugs Anlaß für die Vibrationen
ist - Motor, Kupp- lung, Getriebe, Hinterachsgetriebe oder Kar-
danwelle.
Wird als Vibrationsquelle das Kardanwellensy- stem festgestellt,
empfiehlt sich eine Fehlersu- che gemäß der Beschreibung unten.
1 Das Fahrzeug vollbeladen und leer mit angehobener bzw. abgesenkter
Liftachse fahren. Motordrehzahl und Geschwindig- keit notieren, bei
der die Vibrationen auf- treten.
Nachstehende Maßnahmen sollten durch- geführt werden, nachdem die
Punkte 2-5 kontrolliert wurden.
Wenn das Vibrationsgeräusch bei stei- gender Drehzahl
zunimmt und eventuell innerhalb eines Geschwindigkeits- oder
Drehzahlbereiches (Resonanz) stärker wird, liegt eine
Unwucht in der Kardan-
/Zwischenwelle vor.
Die Kardan-/Zwischenwelle auswuchten, wie es die Daten für
die maximal zuläs- sige dynamische Unwucht vorschreiben.
Betreffend der Drehschwingungsreso- nanz in
Kardanwellensystem, siehe wei- ter unter Punkt 10.
Treten Vibrationen bei relativ hohen Geschwindigkeiten auf
und nimmt ihre Stärke bei steigender Geschwindigkeit zu,
liegt eine Ungleichförmigkeit im Kardanwellensystem vor, mit
mehr als 25 Einheiten. Typisch für Ungleichför-
migkeitsstörungen ist, daß sie bei nicht belastetem Motor am
deutlichsten sind. Die Ungleichförmigkeit berechnen. Das
Problem wie folgt feststellen und behe- ben:
Zu große(r) Winkel in einem System mit zwei Gelenken.
Den/die Winkel durch eine oder mehrere der folgenden
Maßnahmen verringern:
Die Neigung der Hinterachse ändern (siehe Punkt
8.2).
Die Hubhöhe der Liftachse begrenzen (siehe Punkt
8.3).
Die Neigung des Getriebes (Motors) verringern.
Zu große(r) Winkel in einem Kardanwel- lensystem mit
Zwischenwelle. Den/die Winkel durch eine oder mehrere
der fol- genden Maßnahmen verringern:
Die Neigung der Hinterachse ändern (siehe Punkt
8.2).
Die Hubhöhe der Liftachse begrenzen (siehe Punkt
8.3).
Die Neigung des Getriebes (Motors) verringern.
Stützlager versetzen (siehe Punkt 8.1).
Wenn ein Z-System mit verschiedenen Gelenkwinkeln eine
zu große Ungleich- förmigkeit aufweist, wird das System
so verändert, daß die Gelenkwinkel gleich groß sind.
Dies wird durch die Durchfüh- rung der unter Punkt 1.2.1
oben beschrie- benen Maßnahmen erreicht.
Die Mitnehmer besitzen nicht die rich- tige Orientierung
im Verhältnis zueinan- der. Den/die Mitnehmer wie auf
Seite 3 beschrieben drehen.
1.2.5. Wenn die Vibrationen beim Anheben bzw. Absenken der Liftachse
ihren Cha- rakter verändern, ist die Ungleichförmig- keit als Folge
zu großer Gelenkwinkel/ Winkel im Kardanwellensystem zu
groß. Die Gelenkwinkel durch die Durchführung der unter Punkt 1.2.1
beschriebenen Maßnahmen verringern.
1.2.6 Wenn die Vibrationen bei leeren bzw. vollbeladenem Fahrzeug
ihren Charakter verändern, ist die Ungleichförmigkeit als Folge zu
großer Gelenkwinkel/Win- kel im Kardanwellensystem zu groß. Die
Gelenkwinkel durch die Durchführung der unter Punkt 1.2.1
beschriebenen Maßnahmen verringern.
Zu große Gelenkwinkel in einem Z-mon- tierten System können
dazu führen, daß kräftige Vibrationen auftreten, wenn das
Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen groß ist, obwohl die
Eingangswinkel gleich groß sind und die Ungleichförmig- keit
somit gleich null ist.
Die Gelenkwinkel durch eine oder meh- rere der folgenden
Maßnahmen verrin- gern:
Die Neigung der Hinterachse ändern (siehe Punkt 8.2).
Die Hubhöhe der Liftachse begrenzen (siehe Punkt 8.3).
Die Neigung des Getriebes (Motors) verringern.
Vibrationen, die mit unbestimmter Fre- quenz bei
verschiedenen Geschwindigkei- ten auftreten, sind die Folge
eines beschädigten Gelenklagers. Das gesamte Kreuzgelenk mit
den Lagern auswechseln.
Achtung! Die
Ungleichförmigkeit sollte nach jeder Veränderung des
Kardanwellensystems neu berechnet werden.
2 Kontrollieren, daß die Mitnehmer richtig im Verhältnis zueinander
angeordnet sind, siehe Seite 3.
Kontrollieren, daß die Ausgleichsgewichte richtig befestigt
sind.
Kontrollieren, daß in der Gleitfuge kein Spiel vorhanden ist.
Kontrollieren, daß die Stirnflächen der Lagerschalen richtig am
Nutring anliegen. Bei P600 müssen sämtliche Deckel am Mit-
nehmer entfernt werden.
20 mm nach links
20 mm nach rechts
RB660
R660 RP730 RBP730 R780 RP832 RBP832
Kontrollieren, daß das Stützlagerblech rich- tig montiert und
nicht beschädigt ist. Dar- über hinaus kontrollieren, daß das
Blech im Verhältnis zur Kardanwelle senkrecht mon- tiert ist.
Das Stützlagerblech muß seitlich 20 mm von der Mittellinie gemäß
Tabelle versetzt sein:
Anordnung des Stützlagerblechs im Verhältnis zur Mittellinie des
Fahrzeugs von hinten gesehen.
Die Antriebsachsen aus der Hinterachse herausziehen oder die
Hinterachse aufbok- ken. Motor und Kraftübertragung bei unter-
schiedlichen Drehzahlen im höchsten Gang fahren.
Die Vibrationsquelle ermitteln: Rahmen, Stützlager,
Getriebe, Hinterachsgehäuse oder Motor.
Achtung! Es
ist leicht, Vibrationsgeräusche eines beschädigten Lagers im
Getriebe oder im Hinterachsgetriebe mit Vibrationsgeräuschen
von der Kardanwelle zu verwechseln.
Wenn die Kardan-/Zwischenwelle bei Auftreten der
Vibrationsprobleme eine unscharfe Kontur hat, deutet dies
darauf hin, daß die Kardan-/Zwischenwelle Schlag hat. Siehe
weiteres unter Punkt 9.
Kugellager und den Gummi um den Lagersitz herum
kontrollieren. Wenn das Stützlager warm wird (dünnes Fett),
ist das Lager beschädigt. Lager auswechseln.
8 Kardanwellenwinkel messen und Ungleich- förmigkeit berechnen.
Siehe Funktionsbe-
schreibung.
Die Ungleichförmigkeit sollte 25 Einheiten nicht übersteigen.
Die Ungleichförmigkeit kann durch fol- gende Maßnahmen verringert
werden:
Das Stützlager versetzen.
Die Neigung der Hinterachse ändern.
Die Hubhöhe der Liftachse begrenzen.
Versetzen von Stützlagern
Aus Scanias Sortiment sind Bleche erhält- lich, mit
denen die Anordnung des Stütz- lagers am Rahmen nach
oben oder unten verschoben werden kann, siehe Daten.
Das Stützlagerblech lösen. Das Stützlager so versetzen,
das die Gelenkwinkel kleiner werden.
Achtung! Bei
manchen Hinterachsgetrieben muß das Blech seitlich
verschoben werden. Siehe weiteres unter Punkt 6.
Gelenkwinkel und Ungleichförmigkeit messen und
berechnen.
Auf kleinste Ungleichförmigkeit justieren.
Das Stützlager befestigen und eine Probe- fahrt
durchführen.
Änderung der Neigung der Hinterachse
Die Neigung der Hinterachse läßt sich mit Hilfe von Keilen,
die zwischen der Feder- auflage der Hinterachse und der
Feder angebracht werden, ändern. Die Neigung sollte nicht
mehr als 3˚ verändert werden. Siehe Gruppe 12, Blattfederung,
Stabilisa- tor, Stoßdämpfer.
Begrenzung der Hubhöhe der Liftachse.
Bei 6x2- und 8x2-Fahrzeugen nimmt die Neigung der Hinterachse stark
zu, wenn die Liftachse angehoben wird. Dadurch werden die
Kardanwellenwinkel beein- flußt, die Ungleichförmigkeit nimmt zu.
Eine besonders große Zunahme der Ungleichförmigkeit findet bei
Fahrzeu- gen mit kurzem Radstand statt.
Fahrzeuge mit Liftachse und 31 oder 34 dm Radstand sind daher mit
einem Ach- senlift mit begrenzter Hubhöhe versehen (siehe Gruppe 8, Liftachse).
Diese Änderung kann auch bei Fahrzeu- gen mit größerem Radstand
durchgeführt werden.
In diesem Fall berechnen, wieviel die Ungleichförmigkeit vor und
nach der Maßnahme beträgt, sowohl bei Leerge- wicht und angehobener
Liftachse als auch vollbeladen mit abgesenkter Liftachse.
Achtung! Den
Hub der Liftachse nicht so stark verringern, daß Gefahr besteht, daß
die Liftachs- räder beim Fahren mit angehobener Liftachse den Boden
berühren können.
9 Den Schlag des Kardanwellensystems mes- sen (Größe und Richtung).
Schlag der Kardan-/Zwischenwelle mes- sen.
Die Farbe an den gedrehten Flächen an den vier markierten
Stellen abschleifen, siehe Abbildung.
Die Meßuhr (98 075) in einem Magnetsta- tiv, das auf einem
stabilen Unterstellbock aufgestellt wird, anbringen.
Die Kardanwelle drehen und dabei Größe und Richtung des
Schlags kontrollieren. Der maximal zulässige Schlag (A)
beträgt 0,5 mm.
Achtung! Während
des Meßvorgangs nicht am Rahmen abstützen und belasten.
A = max. 0,5 mm
Schlag von Mitnehmer und Kreuzgelenk messen.
Eventuell vorhandene Farbe an den Meß- punkten an den
Zapfen wegschaben (bei P600 müssen die Deckel entfernt
werden). Die Meßuhr bei dem niedrigsten Wert an einem
der Meßpunkte auf Null stellen. Diesen Zapfen mit ”A”
kennzeichnen.
Die Meßspitze anheben und die Kardan- welle eine halbe
Umdrehung im Uhrzei- gersinn drehen. Diesen Zapfen mit
”B” kennzeichnen. Die Meßspitze vorsichtig an den
Meßpunkt führen und den niedrig- sten Wert ablesen. Ist
der Wert kleiner als Null, d.h. die Meßspitze bewegt
sich in Vergleich zu A von der Uhr weg, ist der Wert
negativ. Sonst ist er positiv.
Der Unterschied zwischen A und B darf höchstens 0,3 mm
betragen.
Die Kardanwelle eine Viertelumdrehung im Uhrzeigersinn
drehen. Am Zapfen C messen. Die Meßuhr am niedrigsten
Punkt auf Null stellen. Die Kardanwelle eine halbe
Umdrehung gegen den Uhrzeiger- sinn drehen. Diesen
Zapfen mit ”D” kenn- zeichnen. Die Meßspitze vorsichtig
gegen den Zapfen führen und den niedrigsten Wert messen.
Ist der Wert kleiner als Null,
d.h. die Meßspitze bewegt sich in Ver- gleich zu C von
der Uhr weg, ist der Wert negativ. Sonst ist er positiv.
Der Unterschied zwischen C und D darf höchstens 0,3 mm
betragen.
Die übrigen Gelenke auf die gleiche Weise kontrollieren.
98 075
Gesamtgröße und Richtung des Schlags wie folgt
berechnen:
Gemäß Punkt 9.2.1 werden die Werte A und C immer 0 mm.
Die gemessenen Werte im Diagramm ein- tragen. Der
Gesamtschlag darf 0,30 mm nicht übersteigen (dieser Wert
fällt dann außerhalb des markierten Kreises).
Angenommen, B = + 0,17 mm und D = - 0,22 mm
Im Beispiel liegt der Schlag zwischen B und C. Der
Gesamtschlag befindet sich innerhalb des Kreises und
daher innerhalb des zulässigen Wertes.
Ein größeres Diagramm (Kreis) ist hinten in diesem Heft
abgedruckt.
A (−B)
0.4
0.3
0.2
C (−D)
0.4
0.3
0.2
0.1
0.1 0.1
0.1
0.2
0.3
D
0.4
0.2
0.2
0.3
06_0353
0.4
B
Maßnahmen nach dem Messen des Schlags
Schlag 2 oder 3 übersteigen 0,5 mm. An den übrigen Stellen liegt der
Schlag innerhalb der Toleranzen.
Die Antriebswelle herausnehmen oder die Hinterachse aufbocken. Nur
mit ein- gebauter Zwischenkardanwelle laufen lassen. Bei Vibrationen
die Zwischen- welle auswechseln.
Schlag 1 oder 7 übersteigt 0,3 mm. An den übrigen Stellen ist der
Schalg innerhalb der Toleranzen.
Den jeweiligen Mitnehmer lösen und eine halbe Umdrehung drehen. Wenn
der Schlag nach wie vor den höchstzulässi- gen Wert übersteigt, die
entsprechende Kardan- bzw. Zwischenwelle auswech- seln.
Der Schlag 4 übersteigt 0,3 mm. An den übrigen Stelle ist der Schlag
inner- halb der Toleranz.
Den Mitnehmer eine halbe Umdrehung drehen. Die Zwischenwelle
auswechseln (der Stützlagerzapfen ist die Ursache für den Schlag),
wenn der Schlag weiterhin den höchstzulässigen Wert übersteigt.
Schlag 1 und 2 haben dieselbe Rich- tung und Schlag 2 ist größer als
Schlag 1. An den übrigen Stellen ist der Schlag innerhalb der
Toleranz. Den
Mitnehmer ein halbe Umdrehung drehen.
Schlag 1, 4 oder 7 sind auf den Deckel des Endmitnehmers gerichtet.
Kontrollieren, ob der Endmitnehmer unzentriert ist.
Schlag 1, 4 oder 7 sind auf den Rohr- mitnehmer gerichtet.
Kontrollieren, ob Kardan- oder Zwi- schenwelle unzentriert sind.
Schlag 1 und 2 haben dieselbe Rich- tung.
Den Mitnehmer nicht drehen.
10 Drehschwingungsresonanz im Kardanwel- lensystem.
Drehschwingungsresonanzen im Kardan- wellensystem können Störungen
hervorru- fen, die als Vibrationen oder Geräusche im Fahrerhaus
innerhalb kleiner Geschwin- digkeits- oder Drehzahlbereiche
auftreten. Die Frequenz der Vibrationen liegt im Bereich zwischen 80
und 200 Hz, je nach Masse und Steifigkeit.
Resonanz kann auftreten, wenn die Reso- nanzfrequenz des
Kardanwellensystems oder ein vielfaches dieser mit folgendem
übereinstimmt:
Geschwindigkeitsabhängige Resonanz Wenn
die Vibrationen durch Kardanwel- lenrsonanz bei einer bestimmten
Geschwindigkeit auftreten, unabhängig davon, welcher Gang eingelegt
ist, stam- men die Störimpulse in der Regel von den
Zahnradeingriffen im Hinterachsgetriebe.
Motordrehzahlabhängige Resonanz Wenn
die Vibrationen anstatt dessen bei ungefähr derselben Motordrehzahl
im höchsten oder zweithöchsten Gang auftre- ten, ist die
Impulsquelle mit großer Wahr- scheinlichkeit die Zündfrequenz des
Motors.
Einwirkung durch Belastung des Motors
Drehschwingungsresonanz kann sowohl beim Anziehen als auch beim
Abbremsen des Motors auftreten.
Die Resonanz und dadurch verursachte Vibrationen verschwinden
jedoch, wenn die Gasbetätigung so geregelt wird, daß der Motor weder
anzieht noch abbremst. Dies beruht darauf, daß die Zahnräder der
Gänge konstanten Eingriff haben müssen, damit die Resonanz auftritt.
Wenn die Zahnräder völlig unbelastet sind, läßt der Eingriff
aufgrund des immer vorhanden Spiels zwischen den Zahnrädern kurzfri-
stig nach.
Die Arbeitsbeschreibung für Kardanwellen umfaßt folgende Schritte:
Ausbau
Zerlegen
Zusammenbau
Einbau
Da einige Arbeiten für die verschiedenen Kar- danwellentypen gleich
sind, kann die nachste- hende Tabelle es erleichtern, die richtige
Beschreibung des jeweiligen Arbeitsschrittes für eine Kardanwelle zu
finden.
Beispiel:
Für den Kardanwellentyp P400 werden die Arbeitsschritte in den
Abschnitten A, C, D und E beschrieben.
Dichtringe und sonstige enthaltene Teile des Stützlagers schmieren.
Achtung! Darauf
achten, daß die Dichtringe richtig herum eingesetzt werden.
Den inneren Dichtring mit dem Dorn 98 696 einpressen.
Die Herstellungszeichnung des Dorns ist hinten in diesem Heft
abgedruckt.
Das Lager mit demselben Dorn einpressen.
Scheibe und äußeren Dichtring einlegen.
Vorsichtig mit dem Dorn pressen.
Die äußere Scheibe einlegen.
Vorsichtig nach unten pressen und die vier Blechzungen einschlagen.
Zwischenkardanwelle
Das Stützlager an der Welle befestigen.
Das Lager mit Hydraulik aufpressen. Den Adapter 99 040 auf das
Gewinde der Mit- nehmermutter aufschrauben.
Die Keilnuten der Kardanwelle für den Mit- nehmer mit Fett 584 072
einschmieren.
Den Mitnehmer erwärmen und diesen gemäß der früher gemachten
Markierung auf der Welle montieren.
Wenn die Markierung nicht sichtbar ist oder sich ein neuer Mitnehmer
auf der Welle befindet, muß der Endmitnehmer 90˚ im Verhältnis zum
Rohrmitnehmer verdreht sein.
Achtung! Die
Mutter erst dann festziehen, wenn die Zwischenwelle im Mitnehmer des
Getriebes befestigt ist.
Einbau
Das vordere Gelenk am Mitnehmer des Getriebes ansetzen wie im
Abschnitt E, Schritt 1-5 beschrieben.
Die Zwischenwelle auf einem Lagerbock anbringen.
Wenn die Mutter des Mitnehmers angezo- gen werden muß, zuerst darauf
achten, daß die Welle z.B. mit dem Kardanwellenwerk- zeug und
Wagenheber oder mit eingelegtem Gang gesichert ist.
Die Mutter mit Hülse 98 765 und Moment- schlüssel anziehen.
Anzugsmoment: 600 Nm
Den Flansch in die Löcher des Endmitneh- mers stauchen.
Die Kardanwelle im Kardanwellenwerk- zeug 99 224 (auf dem
Wagenheber) anhe- ben.
Die Kardan- mit der Zwischenwelle zusam- menbauen.
Kardanwelle P300 - P500:
Siehe Abschnitt E, Schritt 2-5 und Schritt 7.
Kardanwelle P600:
Siehe Abschnitt F, Schritt 2-7 und Schritt 9.
Das Stützlagerblech und den Lagerdeckel lose um das Stützlager herum
anbringen.
Das Achspaket anheben und das Stützlager- blech im Rahmen mit 84 Nm
anziehen. Den Lagerdeckel mit 47 Nm anziehen.
Die Sicherungsringe und Lagerdeckel ent- fernen. Den Lagerdeckel mit
einer Presse nach unten drücken, wenn sich der Siche- rungsring
nicht zusammendrücken läßt.
Das Kreuzgelenk auf einem V-Block anbringen und die Gabel mit einem
Dorn aufpressen, damit das Lager nicht ausge- preßt wird.
P300: Dorn 87 504
P400: Dorn 99 131
Das Kreuzgelenk drehen und das andere Lager auf gleiche Weise
auspressen.
Achtung! Ausgepreßte
Teile immer wegwerfen. 4 Das Kreuz aus der Gabel entfernen.
Zerlegen, P500 - P600
Die Sicherungsringe und Lagerdeckel ent- fernen. Den Lagerdeckel mit
einer Presse nach unten drücken, wenn sich der Siche- rungsring
nicht zusammendrücken läßt.
Das Kreuzgelenk auf einem V-Block anbringen und mit einem Dorn
pressen.
Achtung! Mit
dem Pressen aufhören, bevor die Gabel gegen das Kreuz (A) drückt.
Das Kreuz umdrehen und mit demselben Dorn wie vorher weiterpressen
bis das obere Lager ausgepreßt ist.
Achtung! Sorgfältig
kontrollieren, daß die Gabel nicht gegen das Kreuz gedrückt wird.
Das Kreuz anheben und Scheiben (ca. 10 - 15 mm) zwischen dem
verbleibendem Lager und Lagerzapfen einlegen.
Die Gabel auf den Dorn legen, der früher verwendet worden ist, und
mit dem Dorn 99 132 auf das Kreuz drücken.
Achtung! Ausgepreßte
Teile immer wegwerfen. 8 Das Kreuz aus der Gabel entfernen.
Zusammenbau, sämtliche Gelenktypen
Kontrollieren, daß die Lagersitze in der Gabel unbeschädigt sind.
Alle Grate abfei- len.
Die Sicherungsringnuten sorgfältig reini- gen.
Die Gabel der Welle z.B. gegen einen V- Block anordnen.
Das Kreuzgelenk anbringen. Den Schmier- nippel zur Welle hin wenden.
Achtung! Die
abgeschrägten Lagerzapfen müs- sen in der Gabel sitzen.
Das obere Lager anbringen. Einen der fol- genden Dorne verwenden, um
das Lager vorsichtig einzupressen. Anschließend den Sicherungsring
anbringen.
P300: 99 135
P400: 99 132
P500: 99 132
P600: 87 504
Die Welle umdrehen und anschließen das andere Lager anbringen.
Das Lager vorsichtig nach unten pressen und den Sicherungsring
anbringen.
Das Kreuzgelenk kann schwergängig sein, wenn die Lager nicht gegen
die Sicherungs- ringe anliegen. Daher die Lager durch Pres- sen auf
die Gabel gegen die Sicherungsringe drücken.
Achtung! Preßkraft
max. 20 kN (2 Tonnen).
Das Kardankreuzgelenk über den Schmier- nippel schmieren.
Beim Verkürzen der Wellen muß die Rohrwelle, der Stützlagerzapfen sowie
die Keilnuthülse in einer Drehmaschine bearbeitet werden, um
konventionell geschweißt werden zu können (V-Naht).
Bei Verlängerung wird eine komplette Welle gekauft.
WICHTIG! Das
Kürzen von Kardanwellen darf nur durchgeführt werden, wenn eine
spezielle Ausrü- stung für das Schweißen, Richten und Auswuchten zur
Verfügung steht. Die Verantwortung, daß fach- gerecht gearbeitet wird,
liegt immer bei dem, der die Arbeit ausführt.
Die Kardanwellen P300, P400, P500 und P600 sowie die Zwischenwellen
P310, P410, P510 und P610 haben reibgeschweißte Rohrnähte.
Keilwellenmitnehmer
Keilnuthülse
Reibschweißnaht
Kardanwellenrohr
Rohrmitnehmer
Stützlagerzapfen
Kürzen von Kardanwellen P300, P400, P500 und P600
1 Die Position der Keilnuthülse im Verhältnis zum Kardanwellenrohr
messen.
1 Kennzeichnung
An der Schweißnaht der Keilnuthülse durchtrennen.
Kardanwelle Abstand S P300 54 mm
P400 42 mm
P500 43 mm
P600 82 mm
Das Kardanwellenrohr auf die richtige Länge kürzen.
Den Innendurchmesser D des Kardanwel- lenrohres messen.
Das Kardanwellenrohr und die Keilnuthülse für die V-Naht
vorbereiten.
Kontrollieren, daß die Keilnuthülse und das Kradanwellenrohr
zentriert sind und sich auf einer Linie befinden.
Das Kardanwellenrohr und die Keilnuthülse festschweißen. Beim
Einpassen sorgfältig vorgehen.
Den Schlag messen und die Welle auswuch- ten. Siehe ”Dynamisches
Auswuchten”.
Kardanwelle A
P300 V 4,5
P400 V 5,5
P500 V 5,5
P600 V 5,5
Verkürzung von P310, P410, P510 und Zwischenwelle P610
Die Position des Stützlagerzapfens im Ver- hältnis zur
Zwischenwelle messen.
Die Zwischenwelle in einer Drehmaschine einspannen und den
Stützlagerzapfen abtrennen.
Reibschweißnaht
Kennzeichnung
Drehstahl
Die Zwischenkardanwelle auf geeignete Länge kürzen.
Den Innendurchmesser D des Rohres messen.
Eine Fase drehen.
Den Stützlagerzapfen drehen.
Den Stützlagerzapfen im Zwischenwellen- rohr anbringen.
Kontrollieren, daß die Teile zentriert sind und sich auf einer
Linie befinden.
Den Stützlagerzapfen festschweißen. 9 Den Schlag messen und die
Welle
auswuchten.
1 Kennzeichnung
Zwischenkard- A anwelle
P310 V 4,5
P410 V 5,5
P510 V 5,5
P610 V 5,5
Messen des Schlags
Die Welle mit einem Schmirgeltuch oder einer Stahlbürste an
Meßstellen und Abstützpunkten reinigen, damit die Oberflä- che
gleichmäßig wird.
Die Welle auf zwei Stützrollen legen.
Den Radialschlag der Kardanwelle an eini- gen, verschiedenen Stellen
messen.
Der maximal zulässige Schlag beträgt 0,8 mm.
Den Radialschlag an der Mantelfläche der Keilnuthülse messen. Der
maximal zuläs- sige Schlag beträgt 0,3 mm.
Den Radialschlag am Lagersitz des Stützla- gerzapfens messen. Der
maximal zulässige Schlag beträgt 0,3 mm.