Gelenkwelle

gelenkwelleGelenkwellen sind stabförmige Maschinenelemente, die Drehbewegungen und Drehmomente zum Beispiel vom Triebwerk (gefederte Massen) auf die Antriebsräder (ungefederte Masse) möglichst gleichmäßig übertragen und zur Lagerung von rotierenden Teilen Verwendung finden. Im Vergleich zu Achsen, die reine Trag- und Lagerfunktion haben, werden Wellen durch die Drehmomentbelastung auch zusätzlich durch Torsionskräfte beansprucht. Die Technik kennt verschiedene Sonderbauformen von Wellen. Gelenkwellen für die unterschiedlichsten Betriebsarten, Einbaulängen und für diverse Betriebsbedingungen sind hier erhältlich. Eine Gelenkwelle zeichnet sich durch die Fähigkeit aus, Drehbewegungen unter einem konstanten oder sich während des Betriebs stetig ändernden Beugungswinkels exakt auf die Antriebsräder zu übertragen. Bei modernen Fahrzeugen sind Beugungswinkel von bis zu 47° zu überwinden. Industriell gefertigte Gelenkwellen sind in der Regel auf Alkydharzbasis grundiert. Die Endlackierung kann individuell abgestimmt werden.

Grenzwinkel bei Betrieb der Gelenkwelle

Beim Betrieb einer Gelenkwelle ist die Grenznutzungsdauer vom Grenzwinkel bei der Beanspruchung abhängig. Je größer der Grenzwinkel bei der dauerhaften Beanspruchung, je eher kommt es zum vorzeitigen Verschleiß der Gelenkwelle. Andererseits sollte der Grenzwinkel nicht unter 1° liegen, da sonst eine ausreichende Schmierung des Lagers nicht gewährleistet ist. Die Gelenkwelle kann gleichzeitig sowohl in der Horizontal- als auch in der Vertikalebene gebeugt betrieben werden. Der notwendige Beugungswinkel in dieser Betriebsart lässt sich nach einer bestimmten Formel berechnen. Die Gelenkwellen arbeiten nach einem kinematischen Prinzip. Gelenkwellen, die ohne Vor- oder Nacheilung die Bewegung bei jedem Beugungswinkel übertragen, bezeichnet man als Gleichlauf- oder homokinetische Gelenke.

Die biegekritische Drehzahl

Gelenkwellen in Rohrausführungen können in unterschiedlichen Längen eingesetzt werden. Die Länge wird durch die biegekritische Drehzahl festgelegt. Die biegekritische Drehzahl hängt von der Dicke des verwendeten Rohres und dem Abstand der beiden Gelenkwellen zueinander ab. Die biegekritische Drehzahl darf bei Betrieb nicht überschritten werden. Wird der maximale Wert der Drehzahl der Gelenkwelle bei Betrieb dauerhaft überschritten, führen Schwingungen zum vorzeitigen Ausfall der Gelenkwelle und zur Beschädigung der sich anschließenden Aggregate. Bei der Auswahl einer Gelenkwelle für eine bestimmte Betriebsbedingung ist darauf zu achten, dass das größte für sie zulässige Drehmoment kleiner ist als das Drehmoment das maximal zu übertragen ist.

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