Antriebswellen: Funktionsweise, Typen, Material und Anwendungen

Autos verwenden Antriebswellen, um Kraft oder Bewegung zu übertragen. Es ist nicht falsch, dass der Betrieb von Fahrzeugen ohne diese Komponente nicht vollständig wäre. Das Verständnis von Antriebswellen und ihrer Funktion ist der Schlüssel zum Verständnis, wie sich verschiedene Fahrzeuge bewegen.

 

Diese Komponente wird nicht nur in Fahrzeugen, sondern auch in vielen anderen Maschinen verwendet. Trotz ihres äußersten Wertes wissen die Leute weniger darüber. In diesem Artikel werde ich mich mit Antriebswellen und ihren Typen befassen. Am Ende werden Sie alles über dieses wichtige Teil erfahren. Also, legen wir los!

 

Übersicht über Antriebswellen

 

Sehen wir uns zunächst an, was die Antriebswelle ist!

 

Die Antriebswelle ist eine Komponente, die zur Übertragung von Drehbewegungen zwischen zwei Punkten verwendet wird. Fahrzeugmotoren erzeugen Leistung. Die Wellen übertragen diese Leistung (Drehbewegung) und übertragen sie auf die Räder des Fahrzeugs. Das Rad bewegt sich, wenn Leistung erzeugt wird. Verschiedene Arten von Wellen funktionieren unterschiedlich.

 

Die Funktion der Welle und des Getriebes hängt direkt miteinander zusammen. Motoren oder Fahrzeugmotoren erzeugen Leistung. Motoren übertragen diese Leistung jedoch nicht auf andere Fahrzeugteile. Denken Sie daran, dass die Räder und andere Teile von Fahrzeugen für ihre Bewegung Kraft benötigen.

 

Diese Kraft wird über die Antriebswelle übertragen. Einfach ausgedrückt fungiert die Welle als Brücke zwischen dem Punkt, an dem Kraft erzeugt wird, und dem Punkt, an dem sie aufgenommen wird. Wie ich bereits sagte, arbeiten das Getriebe von Autos und die Wellen zusammen. Der Motor liefert mehr Leistung, wenn Sie das Fahrzeug in einen höheren Gang schalten.

 

Die Welle überträgt mehr Kraft auf die Räder und andere Teile. Sie ist ein integraler Bestandteil, der die reibungslose Bewegung von Fahrzeugen gewährleistet. Sie besteht aus langlebigem Material, das nicht bricht oder Verschleiß zeigt. Denken Sie daran, dass das Auto bei einer Fehlfunktion dieses Bestandteils möglicherweise nicht seine optimale Leistung erbringen kann.

 

Wie funktioniert eine Antriebswelle?

 

Besprechen wir die Funktionsweise oder den Mechanismus dieser Wellen auf elementarer Ebene. In Autos arbeiten verschiedene Wellen zusammen, um die Kraftverteilung sicherzustellen. Sobald der Motor startet, erzeugt er Kraft oder Energie. Die Kraft liegt beim Start jedoch in Form einer linearen Bewegung vor. Daher sind Automotoren mit einer angeschlossenen Kurbelwelle ausgestattet.

 

Sie wandelt die lineare Energie in Rotationskraft um. Jetzt kommt die Rolle der Kupplung ins Spiel. Eine Autokupplung (Schaltgetriebe) steuert den Fluss dieser Drehkraft. Wenn Sie die Kupplung treten, fließt die Drehkraft nicht im Antriebsstrang. Nach dem Loslassen der Kupplung kann die Kraft zum Rest des Systems fließen.

 

Ebenso steuert das Getriebe eines Fahrzeugs die Geschwindigkeit der Drehkraft, die auf verschiedene Teile übertragen wird. Aber wie gelangt die Drehkraft in Räder und andere Teile? Hier kommen die Antriebswellen ins Spiel. Sie nehmen die von der Kurbelwelle erzeugte Drehkraft auf und übertragen sie auf die Räder. Die Antriebswelle verteilt diese Informationen, indem sie sich frei dreht.

 

Denken Sie daran, dass das Drehen einer Welle kein einfacher Vorgang ist. Stattdessen sorgen Kreuzgelenke (U-Gelenke) und Lager für ein reibungsloses Drehen. Die U-Gelenke sind wichtig, da sie die Antriebswelle flexibler machen. Wenn also ein verbundenes Teil nicht perfekt positioniert ist, beeinträchtigt dies nicht die Funktion der Antriebswelle. Es würde sich biegen, sodass seine Bewegung nicht beeinträchtigt wird.

 

Die Antriebswelle verschiebt die Kraft korrekt von einem Punkt zum anderen (Differential). Das Differential teilt dann die Drehkraft in verschiedene Teile auf. Je nach Bedarf kann es die erforderliche Leistung an jedes Rad senden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Antriebswelle die Motorleistung an das Differential überträgt.

 

Arten von Antriebswellen

 

Es gibt zahlreiche Arten von Antriebswellen, die sich in ihrer Funktionsweise unterscheiden. Ihre grundlegende Funktionalität und ihr Mechanismus bleiben jedoch gleich. Im folgenden Abschnitt erkläre ich diese Antriebswellentypen. Sie sollten jede Welle genau verstehen und wissen, welche Welle wofür am besten geeignet ist.

 

1- Hauptwelle

 

Die Hauptwelle ist entscheidend für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Warum? Weil sie direkt mit dem Getriebe verbunden ist. Ein höherer Gang überträgt mehr Drehmoment und umgekehrt. Diese Welle befindet sich an der Rückseite des Getriebes. Die Vorderseite oder der Kopf dieser Welle besteht aus einem Lager.

 

Dieses kleine Lager sorgt dafür, dass sich die Welle reibungslos bewegen kann, ohne auf Widerstand oder Reibung zu stoßen. Bei Autos werden Geschwindigkeit und Drehmoment durch das Ein- und Ausrücken der Gänge eingestellt. Es definiert das Tempo, mit dem die Drehkraft von einem Punkt zum anderen (Räder) übertragen wird.

 

2- Vorgelegewelle

 

Die Vorgelegewelle ist parallel zur Hauptwelle und beide sind mit Zahnrädern verbunden. Die Vorgelegewelle ist direkt mit der Eingangswelle verbunden und erhält die Kraft über ein Ritzel. Wenn sich die Eingangswelle dreht, wird die Kraft auf die Vorgelegewelle übertragen, was diese ebenfalls zum Drehen bringt.

 

An der Vorgelegewelle sind Zahnräder angebracht. Wenn sie sich dreht, drehen sich auch die Zahnräder auf der Vorgelegewelle. Diese Zahnräder greifen in die Zahnräder auf der Hauptwelle ein. Diese Interaktion zwischen den Zahnrädern steuert die Geschwindigkeit und das Drehmoment, sodass das Auto die Gänge wechseln und seine Bewegung anpassen kann. Es wäre richtig zu sagen, dass die Vorgelegewelle der Helfer der Hauptwelle ist.

 

3- Zwischenwelle

 

Die Zwischenwelle hat nicht direkt mit der Bewegungsübertragung zu tun. Stattdessen kehrt sie nur die Drehrichtung um. Im Allgemeinen enthält diese Welle ein Zwischenzahnrad, das zwei Arbeits- oder Funktionszahnräder verbindet. Die anderen beiden Zahnräder können mit der Geschwindigkeit der Kraftübertragung in Verbindung gebracht werden. Das an der Zwischenwelle angebrachte Zwischenzahnrad hat jedoch nichts damit zu tun. Es stellt nur eine Verbindung zwischen zwei Zahnrädern her.

 

4- Antriebs- oder Kardanwelle

 

Die Antriebswelle ist bei Fahrzeugen mit Hinterrad- oder Allradantrieb besonders nützlich. Ihre Aufgabe ist es, Kraft oder Drehung vom Getriebe auf das Differential zu übertragen. Das Differential gibt dann die Kraft aus und hilft den Rädern, sich zu bewegen. Da diese Welle die Kraft für die Fahrzeugbewegung bereitstellt, wird sie auch Kardanwelle genannt.

 

Denken Sie daran, dass die Antriebswelle auch einige Gelenke hat, wie Kreuzgelenke und Gleitgelenke. Diese Gelenke sorgen dafür, dass sich die Welle reibungslos bewegt und das Drehmoment effektiv überträgt. Diese Wellen sind im Allgemeinen leicht, aber sehr stark und langlebig. Die Hersteller verwenden bei ihrer Herstellung Stahl oder Aluminium.

 

5- Achswelle

 

Haben Sie sich jemals gefragt, wie die Kraft vom Antriebsstrang auf die Räder gelangt? Hier kommt die Achswelle ins Spiel. Sie verbindet den Antriebsstrang mit den Rädern des Fahrzeugs. Wie bereits erwähnt, teilt das Differential die Kraft auf jedes Rad auf.

 

Sobald das System die Kraft aufgeteilt hat, überträgt es sie über die Achswelle auf die Räder. Diese Welle arbeitet eng mit dem Differential zusammen und sorgt für die Kraftübertragung auf die Räder. Sie ist robust und kann das Gewicht der Fahrzeuge in Kurven tragen.

 

6- Hohlwelle

 

Diese Wellen sind aufgrund ihres geringen Gewichts sehr beliebt. Sie sind innen hohl, anstatt massiv. Sie verwenden also weniger Material, was sie auch kostengünstig macht. Aber Sie könnten denken, dass die Verwendung von weniger Material sie schwach machen könnte. Das ist nicht der Fall, da die Hersteller diese Wellen aus Aluminium oder Stahl herstellen. Solche leichten, aber starken Materialien verleihen diesen Wellen ein hervorragendes Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit. Sie können die Drehkraft problemlos handhaben und absorbieren.

 

Wie werden Antriebswellen hergestellt?

 

Die Herstellung von Antriebswellen ist ein komplexer Prozess. Er umfasst verschiedene Schritte und Verfahren, um die Endprodukte zu erhalten. Sehen wir uns die Herstellung dieser Wellen im Detail an:

 

1. Materialauswahl: Zur Herstellung von Antriebswellen können verschiedene Materialien verwendet werden. Unter diesen sind Kohlenstoffstahl und legierter Stahl sehr beliebt. Es hängt von den Bedürfnissen und Anforderungen der Hersteller ab. Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Haltbarkeit bevorzugen die Hersteller legierten Stahl.
2. Schmieden: Sobald das Material ausgewählt ist, wird es einem Erhitzungsprozess unterzogen. Die höhere Temperatur macht das Material weicher und formbar. Dieser Schritt ermöglicht es den Herstellern, das Material durch Pressen zu formen. Diese Formgebung ist jedoch nicht genau und erfordert viele Korrekturen.
3. Grobbearbeitung: Wie bereits erwähnt, erfordert das formbare Material einige Korrekturen. Daher verwenden Hersteller Drehmaschinen, um es nach ihren Anforderungen zu formen. Denken Sie daran, dass diese Drehmaschinen sehr genau sind und das Material gemäß den Anweisungen schneiden. So wird die Form des Materials ähnlich der vom Hersteller gewünschten.
4. Wärmebehandlung: Bei der Grobbearbeitung erhalten Sie eine sehr schwache Welle. Außerdem gibt es einige Probleme mit der Form. Die Hersteller unterziehen die Welle einer Wärmebehandlung. Dadurch wird sichergestellt, dass das Material stark und haltbar wird. Denken Sie daran, dass die Hersteller diesen Schritt bei einer kontrollierten Temperatur durchführen.
5. CNC-Bearbeitung: Die Welle kann einige Anomalien in Form oder Größe aufweisen. Hier kommt die CNC-Bearbeitung ins Spiel. CNC-Fräsen, Schleifen und Drehen verleihen der Welle die genauen Abmessungen. CNC-Drehen hilft beispielsweise dabei, zylindrische Formen herzustellen. CNC-Fräsen und -Schleifen eignen sich hervorragend zum Erzeugen von Rillen und glatten Oberflächen.
6. Oberflächenbehandlung: Der obige Schritt schließt den Herstellungsprozess der Getriebewelle ab. Sie erhalten eine Welle, die verwendet werden kann. Die Hersteller tragen jedoch einige zusätzliche Farbschichten auf. Diese zusätzlichen Oberflächenbehandlungen tragen dazu bei, den Rostschutz und die allgemeine Haltbarkeit zu erhöhen.

 

Material der Getriebewelle

 

In diesem Artikel habe ich die korrekte Funktionsweise der Getriebewelle eines Autos betont. Wenn die Getriebewelle nicht richtig funktioniert, leidet die Leistung des Fahrzeugs. Stellen Sie sich ein Auto vor, das sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt und dessen Getriebewellen brechen. Das ist nichts weniger als ein katastrophaler Albtraum. Denken Sie daran, dass diese Wellen das Gewicht tragen und die Kraft über den Antriebsstrang des Autos übertragen. Daher müssen sie stark, langlebig und verschleißfest sein. Hersteller verwenden bei der Herstellung von Antriebswellen die folgenden Materialien:

 

• Kohlenstoffstahl
• Legierte Stähle
• Edelstahl
• Gusseisen
• Aluminiumlegierungen
• Verbundwerkstoffe

 

Im Allgemeinen werden Wellen im mittleren Preissegment aus Weichstahl hergestellt. Wellen, die extremer Belastung ausgesetzt sind, bestehen jedoch normalerweise aus legiertem Stahl. Der bei der Herstellung von Antriebswellen verwendete legierte Stahl ist Nickel. Die am häufigsten verwendeten Stahllegierungen sind Nickel-, Nickel-Chrom- oder Chrom-Vanadium-Stahl.

 

Anwendungen von Antriebswellen

 

Ich bin ziemlich sicher, dass Sie den Zweck von Antriebswellen kennen. Richtig? Aber in welchen Branchen werden diese Wellen verwendet? Denken Sie daran, dass diese Wellen in verschiedenen Bereichen zur Übertragung von Kraft und Bewegung nützlich sind. Hier ist eine Tabelle, die die Verwendung von Antriebswellen in verschiedenen Bereichen zeigt:

 

Industrie	Verwendung der Antriebswelle
Automobilindustrie	Überträgt Kraft auf die Räder (Kardan-, Antriebs-, Achswellen).
Luftfahrt	Überträgt Drehmoment in Motoren und Fahrwerken.
Schifffahrt	Überträgt Kraft auf Propeller in Schiffen und Booten.
Industriemaschinen	Überträgt Leistung in Turbinen, Förderanlagen und Getriebesystemen.
Windenergie	Verbindet Rotorblätter mit Generatoren in Windturbinen.
Bauwesen	Überträgt Drehmoment in Kränen und schweren Maschinen.

 

Fazit

 

Getriebewellen sind ein Muss für Fahrzeuge und werden auch in vielen anderen Maschinen verwendet. Die Hauptaufgabe dieser Wellen besteht darin, Kraft von einem bestimmten Punkt zu einem anderen zu übertragen – ich sagte Punkt, nicht Räder. Die Leute glauben, dass diese Wellen nur dazu dienen, Kraft auf die Räder des Fahrzeugs zu übertragen. Das ist falsch, da verschiedene Maschinen Wellen für verschiedene Zwecke verwenden.

 

In Autos übertragen sie Kraft auf die Räder. Andererseits können sie Drehmoment auf Fahrwerke in Flugzeugen übertragen. Ebenso helfen sie, Kraft auf den Propeller von Booten zu übertragen. Ihre Verwendung ist sehr vielfältig, was darauf hindeutet, dass sie von größtem Wert sind. In diesem Artikel erfahren Sie alles über Getriebewellen.