DE1921140A1

DE1921140A1 - Antriebswelle,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1921140A1
Application number: DE19691921140
Authority: DE
Inventors: Kirschner Dipl-Ing Peter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1969-04-25
Filing date: 1969-04-25
Publication date: 1970-11-12

Description

Beschreibung Antriebswelle, insbesondere für Kraftfahrzeuge Für Kraftfahrzeuge ist bereits eine zweiteilige, mit einem mittleren Gelenk versehene Antriebswelle vorgeschlagen worden, bei der die beiden äußeren Enden jedes Wellenteils als biegeweiche, jeweils im treibenden und getriebenen Aggregat gegen Biegung fest eingespannte Metallstäbe ausgebildet sind, die zur Wellenmitte hin in Rohre größeren Durchmessers übergehen, wobei jeder Wellenteil für sich derart ausgebildet ist, daß die erste Harmonische der Gesamtwelle unterhalb und alle weiteren Harmonischen oberhalb des Drehzahlbetriebsbereiches liegen.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, daß man die an den Enden fest eingespannte Welle aus zwei einfachen Metallstäben zusammensetzen kann, wenn man die Welle über Wälz- oder Gleitlager in zwei in der Länge etwa den Wellenteilen entsprechenden und die Wellenteile umschließenden, in sich unterkritischen Rohren lagert. Unter Berücksichtigung der für Personenkraftwagen erforderlichen Dimensionen kann die Welle so ausgebildet werden, daß die Drehzahl der ersten Harmonischen unterhalb des Betriebsdrehzahlbereiches liegt. Alle weiteren Harmonischen werden durch die entsprechend ausgelegten Rohre auf Drehzahlen oberhalb des Betriebsbereiches verschoben Die Rohre selbst sind auf Höhe des mittleren Wellengelenkes gegeneinander und an dem An- bzw. Abtriebs-Aggregat so gelagert, daß sie zwar kleine kardanische Winkelbewegungen, jedoch keine oder vergleichsweise sehr geringe radlale Bewegungen ausführen können. Die Anzahl der erforderlochen Lager zwischen Wellen- und Rohrteilen richtet sich nach den bei Fortfall der Rohre im Betriebsbereich zu erwartenden Eigenfrequenzen des Wellenstranges.
Die Vorteile einer solchen Anordnung gegenüber üblichen Kardanwellen sind folgende: 1. Es ist nur ein Gelenk erforderlich 2. Die geringe Torsionssteifigkeit wirkt sich günstig auf das Geräuschverhalten (Schubrasseln) des Getriebes aus.
3. Durch die geringen Massenträgheitsmomente eignet sich die Welle besonders für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges mit Frontmotor und Heckantrieb (Transaxle).
4. Es ist kein mittleres Lager für die Aufhängung der Welle erforderlich.
An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung nachfolgend erläutert werden.
Fig. 1 zeigt die Anordnung des Wellenstranges zwischen dem antreibenden Aggregat (Motor) 1 und dem abtreibenden Aggregat (Wechselgetriebe) 2 eines Kraftfahrzeuges mit Frontmotor und Heckantrieb.
Die beiden Wellenteile 5 und 4 sind in der Mitte durch ein Kardangelenk 5 verbunden. Die Abstützung der Wellenteile gegen die 2. und 3. Harmonische erfolgt über drei Kugellager 6 gegen die beiden Rohrteile 7 und 8. Zur Lagerung der Rohre selbst sind drei O-Ringe 9 vorzugsweise aus Polyurethanen vorgesehen, die außerdem das Mitdrehen der Rohre verhindern und bei teilweiser Ölbefüllung zur Lagerschmierung als Abdichtung dienen.
In der Fig. 2 - 4 sind die Schwingungsformen veranschaulicht, die an der aus den beiden Metallstäben zusammengesetzten Welle ohne die Lagerung in Rohren bei für Pkw normalen Längen der Wellen auftreten.
Fig. 2 zeigt die Eigenschwingungsform der ersten Harmonischen, deren Drehzahl unterhalb des Betriebsdrehzahlbereiches des Motors 1 liegt.
Bei der Lagerung der Welle in den Rohren wird durch das zusätzliche Gewicht der Rohre die Eigenfrequenz der ersten Harmonischen noch verringert.
Fig. 3 und 4 stellen die Schwingungsformen der Harmonischen zweiter bzw. dritter Ordnung dar, deren Frequenzen in diesem Falle im Betriebsbereich liegen würden, durch die Lagerung in den Rohren jedoch auf Werte oberhalb des Betriebsbereiches verschoben werden.

Claims

Ansprüche

Aus Aus zwei in oder in der Nähe der Mitte gelenkig miteinander verbundenen und im an- oder abtreibenden oder in beiden Aggregaten gegen Biegung fest eingespannten Teilen bestehende Antriebswelle, deren Eigenfrequenz unterhalb des Drehzahlbetriebsbereiches liegt, vornehmlich für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle als zweiteilige Metallstange ausgebildet ist und in zwei etwa gleich langen unterkritischen Rohren gelagert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre am an- und abtreibenden Aggregat und in der Mitte gegeneinander so gelagert sind, daß sie zwar kleine kardanische Winkelbewegungen, Jedoch keine oder vergleichsweise sehr geringe radiale Bewegungen ausführen können.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Lager für die Welle der Ordnung der höchsten bei Entfernung der Rohre im Drehzahlbetriebsbereich auftretenden Harmonischen entspricht.