7.2 Kinematische Verhältnisse
7.3 Mittenverastz X und max. Einschub e
7.4 Dimensionierung von Doppel-Gelenkwellen
7.5 Belastung der Wellenlager
7.6 Übertragungsfähigkeit von Doppel-Gelenkwellen in Abhängigkeit vom Beugungswinkel
Die Doppel-Gelenkwellen der Baureihen 0.400.5 und 0.500.3 sind ausschließlich für den Einsatz in Lenktriebachsen bestimmt.
Wie aus nachstehender Skizze hervorgeht, wird beim Betätigen der Lenkung das Achssystem um die Drehzapfenmitte D geschwenkt. Das Doppelgelenk knickt dabei in seinen beiden Gelenkdrehpunkten A und B ein. Nachdem Welle II axial befestigt ist, muss sich Welle I in Richtung S einschieben. Dadurch ergeben sich ungleiche Gelenkbeugungswinkel ß1 und ß2, und damit auch eine ungleichförmige Abtriebsbewegung.
Diese Ungleichförmigkeit kann jedoch insgesamt sehr klein gehalten werden, wenn man die Gelenkmitte C um den Ausgleichswert X zur Festseite hin versetzt. Dadurch wird bei einem bestimmten Beugungswinkel (= Gleichlaufwinkel ßx) ein vollständiger Gleichlauf erreicht, d. h., es ergeben sich gleichgroße Gelenkbeugungswinkel ß1 und ß2. Als Gleichlaufwinkel wird zweckmäßigerweise ßx = 30° bis 35° gewählt.

Der für einen möglichst gleichförmigen Abtrieb erforderliche Mittenversatz X kann in Abhängigkeit von Abstand a und dem Gleichlaufwinkel ßx errechnet werden:

Nachstehend der errechnete Mittenversatz x für die einzelnen Baugrößen:
Baureihe 0.400, Gleichlaufwinkel ßx = 35°

Baureihe 0.500, Gleichlaufwinkel ßx = 32°

Der Einschub e bei Beugungswinkel ß wird, ebenfalls in Abhängigkeit von Abstand a und Gleichlaufwinkel ßx, folgendermaßen errechnet:

Nachstehend der max. Einschub e für die einzelnen Baugrößen:
Baureihe 0.400, Gleichlaufwinkel ßx = 35°

Baureihe 0.500, Gleichlaufwinkel ßx = 32°

Die Ermittlung der erforderlichen Gelenkgröße erfolgt zweckmäßigerweise über das max. mögliche Drehmoment. Dies kann einmal das Antriebsmoment sein, errechnet aus Motorleistung, Getriebeübersetzungen und Lastverteilung, oder auch das Reifenrutsch-moment, das sich aus der zulässigen Achslast, dem stat. Reifenradius und Reibwert µ ergibt. Der jeweils niedrigere Wert stellt das max. Betriebsdrehmoment dar, anhand dessen die erforderliche Gelenkgröße ausgewählt werden kann. Die auf diese Weise bestimmte Doppelgelenkwelle weist eine ausreichende Lebensdauer auf, da die Zeitanteile größter Belastung in der Regel klein sind.
Doppel-Gelenkwellen ohne Zentrierung müssen an beiden Wellenhälften unmittelbar neben dem Gelenk gelagert werden, wobei eine Wellenhälfte axial fest, die andere dagegen axial beweglich sein muss. Bei der Moment-übertragung entstehen Zusatzkräfte, die bei der Bemessung der Wellenlager berücksichtigt werden müssen.
Bei der Momentenübertragung mit einem abgewinkelten Doppelgelenk herrschen andere Kraftverhältnisse in den Gelenkkreuzzapfen und dem Mittelstück als im gestreckten Zustand. Dies entsteht dadurch, dass sich das zu übertragende Moment nicht mehr gleichmäßig auf die Gelenkkreuzzapfen aufteilt. Ebenso tritt ein Zusatzmoment, wie schon in Abschnitt 5 erwähnt, auf. Dieses Zusatz-moment muss mit dem zu übertragenden Moment zusammengefasst werden. Dieses resultierende Moment führt zu einer höheren Pressung und zu einer größeren Biegespannung innerhalb der Gelenkkreuz-zapfen. Um diese Einflüsse berücksichtigen zu können, steht Ihnen das nachfolgende Diagramm zur Verfügung. Daraus können Sie ent-nehmen, um wieviel Prozent das maximal zulässige Dreh-
moment, in Abhängigkeit des
Beugungswinkels, reduziert
werden muss.


