Achse

Eine Welle innerhalb einer Gelenkwellenkonstruktion ist das rotierende tragende Element, das Drehmoment zwischen den miteinander verbundenen Aggregaten des Antriebsstrangs überträgt. In MAN- und Mercedes-Lkw, Bussen und Transportern verbindet die Gelenkwelle nicht nur das Getriebe mit dem Differenzial der Antriebsachse, sondern – abhängig von der Fahrzeugkonfiguration – auch ein Zwischengetriebe, Verteilergetriebe, einen PTO-Antrieb, einen Tandemachsantrieb oder einen Vorderachsantrieb. Die Gelenkwelle muss das Motordrehmoment bei wechselnden Winkeln, Fahrzeugbewegungen und Belastungen zuverlässig übertragen, ohne Torsionsschwingungen, Unwucht oder übermäßiges Spiel.

Gelenkwellen bestehen in der Regel aus einem massiven oder hohlen Stahlrohr mit angeschweißten Gabeln, Flanschverbindungen oder Schiebestücken. Hohle Ausführungen kombinieren eine hohe Torsionssteifigkeit mit einem geringen rotierenden Gewicht; dies begrenzt Trägheitskräfte und kritische Resonanzen bei hohen Drehzahlen. Rohrdurchmesser, Wandstärke, Länge, Wuchtgüte, Flanschlochkreis und Keilwellenprofile sind entscheidend für die zulässige Belastung und das übertragbare Drehmoment.

Bei Fahrzeugen mit langem Radstand, Tandemachsen oder mehreren Antriebsachsen werden häufig zweiteilige oder dreiteilige Gelenkwellen eingesetzt, gegebenenfalls mit Mittellager. So verbindet eine erste Gelenkwelle den Ausgang des Getriebes mit einem Zwischengetriebe, während nachfolgende Gelenkwellen das Verteilergetriebe mit dem Differenzial der ersten Hinterachse und anschließend mit der zweiten Hinterachse verbinden. Bei 4x4-, 6x6- oder 8x8-Konfigurationen kann eine separate Gelenkwelle auch das Verteilergetriebe mit der angetriebenen Vorderachse verbinden. Ein PTO kann darüber hinaus über eine separate Gelenkwelle eine Hydraulikpumpe, einen Kompressor oder andere Nebenaggregate antreiben.

Gelenkwellen müssen stets anhand der Fahrgestellnummer bestimmt werden. Dabei sind unter anderem die Getriebeausführung, Achsübersetzung, der Radstand, der Flanschtyp, die Länge im eingeschobenen Zustand und eine eventuelle Mittellageranordnung zu prüfen.

Typische Schadensbilder sind Vibrationen beim Beschleunigen, dröhnende Geräusche bei einer bestimmten Drehzahl, Schläge bei Lastwechseln und metallisches Klacken beim Anfahren. Eine verformte Gelenkwelle verursacht häufig geschwindigkeitsabhängige Vibrationen, während sich Spiel in der Schiebeverbindung oder in den Kreuzgelenken eher durch Schläge beim Gasgeben und beim Abbremsen mit dem Motor bemerkbar macht. Rostbildung an der Schiebeverzahnung, beschädigte Wuchtgewichte und eingedrückte Rohre führen ebenfalls zu Unwucht.

Prüfen Sie zunächst, ob die Flansche korrekt zentriert sind und ob die Befestigungsschrauben mit dem vorgeschriebenen Anzugsdrehmoment festgezogen sind. Messen Sie anschließend den radialen Rundlauf des Gelenkwellenrohrs mit einer Messuhr; messen Sie an mehreren Punkten, während die Welle langsam gedreht wird. Vergleichen Sie den gemessenen Ausschlag mit den Fahrzeugspezifikationen. Prüfen Sie auch den axialen Verschiebeweg der Keilwellen: Ein festgefressenes Schiebestück kann beim Ein- und Ausfedern axiale Kräfte auf Getriebe, Mittellager oder Differenzial übertragen.

Beurteilen Sie Kreuzgelenke auf fühlbares Radialspiel, schwergängige Drehung und Verfärbungen durch Überhitzung. Bei einer zweiteiligen Ausführung darf das Mittellagergummi weder gerissen noch eingesunken oder vom metallischen Tragring gelöst sein. Prüfen Sie nach der Demontage die Ausrichtung der Gabeln; eine falsche Phasenstellung verursacht ungleichmäßige Winkelgeschwindigkeiten und Torsionsschwingungen.

Ersetzen Sie eine gerissene, eingedrückte oder sichtbar verbogene Welle immer vollständig; das Richten ist bei einem ausgewuchteten rotierenden Bauteil keine zuverlässige Reparatur. Ersetzen Sie auch beschädigte Flansche, verschlissene Schiebestücke und Kreuzgelenke mit Grübchenbildung in den Nadellagerlaufbahnen. Nach jeder Reparatur muss die Gelenkwelle ausgewuchtet werden. Montieren Sie die Gelenkwelle in der markierten Stellung, beachten Sie die ursprüngliche Phasenstellung und reinigen Sie alle Passflächen, bevor die Flanschverbindungen festgezogen werden. 

Nach der Montage ist eine Probefahrt unter Belastung erforderlich. Bleibt eine Vibration bestehen, prüfen Sie auch die Motor- und Getriebelager, die Ausrichtung von Getriebe und Differenzial sowie die Lagerung im Zwischengetriebe oder in der angetriebenen Hinterachse. Mit technischer Unterstützung und einer breiten Verfügbarkeit von Antriebsteilen hilft Braem, Ausfallzeiten bei solchen Reparaturen möglichst gering zu halten.