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Jan 09, 2024

Achsdrehmomentverfahren

Die Physik aller Schraubverbindungen ist gleich. Wie die Schraube und die Mutter

Die Physik aller Schraubverbindungen ist gleich. Beim Drehen von Schraube und Mutter wandeln die Spiralgewinde die Rotationskraft in eine lineare Kraft um, die Klemmkräfte erzeugt. Beim Anziehen eines Gewindebefestigers dehnt es sich. Da Metall elastisch ist, entstehen noch größere Klemmkräfte. Die Gewinde erzeugen außerdem Reibung, die die Baugruppe zusammenhält. Dies gilt insbesondere für Radlager und Achsmuttern.

Spannkräfte erzeugen eine Vorspannung in einem Lager. Vorspannung ist eine Kraft, die auf die Laufringe und Wälzkörper eines Lagers wirkt und ein negatives Innenspiel erzeugt. Die Geometrie wird auch als „Druckwinkel“ des Lagers bezeichnet. Die Geometrie ist entscheidend für die Bewältigung radialer, axialer und seitlicher Belastungen. Die Größe und Form der Laufringe und Wälzkörper bestimmen die Geometrie. Wenn der Druckwinkel nicht optimal ist, kann es zu Verschleiß und Spiel kommen. Die Achsmutter bestimmt, wie die Vorspannung aufgebracht wird.

Zu wenig oder zu viel Drehmoment an der Achsmutter verändert die Vorspannung und Geometrie. Eine Abweichung von 10 ft./lbs. kann den Unterschied zwischen einer langen Lagerlebensdauer oder einem Ausfall innerhalb weniger tausend Kilometer ausmachen. Es ist keine gute Idee, die richtige Drehmomenteinstellung zu erraten.

Auch wenn es sich um Radlager-Nabeneinheiten der Generation 2 oder 3 mit werkseitig eingestellter Vorspannung handelt, ist das Drehmoment der Achsmutter von entscheidender Bedeutung, da es den Achsschenkel des Gleichlaufgelenks hält. Bei einigen europäischen Fahrzeugen wird die Achsmutter durch eine Schraube ersetzt, mit der die Flansche an der Achs- und Nabeneinheit befestigt werden. Dadurch wird eine weitere Drehmomentspezifikation eingeführt, die Torque-to-Yield oder TTY genannt wird.

Bei einer TTY-Angabe sehen Sie eine anfängliche Drehmomentangabe, gefolgt von einem Winkel in Grad. Die zusätzliche Stufe erzeugt eine Dehnung und Klemmkraft in einem Befestigungselement. Warum werden also Verbindungselemente mit Drehmoment-nach-Strecken-Verhältnis verwendet? Diese Befestigungselemente können bei kleineren Durchmessern und leichteren Befestigungselementen erhebliche Klemmkräfte erzeugen. Dies wird dadurch erreicht, dass das Befestigungselement durch lineare Lasten gedehnt wird, um die Reibung am Gewinde zu erhöhen. An den Schrauben, mit denen die Nabeneinheit am Achsschenkel, den Kugelgelenken und den Spurstangenköpfen befestigt ist, befinden sich Drehmoment-zu-Streck-Befestigungselemente.

Abhängig von der Anwendung können einige Drehmoment-Streck-Verbindungselemente nur einmal verwendet werden. Einige Verbindungselemente mit Drehmoment-Streckgrenze sind Einwegartikel, da sie sich dehnen lassen und nicht zurückschnappen. Aus diesem Grund behaupten einige Hersteller schlicht und ergreifend, dass sie nicht wiederverwendet werden können. Andere Hersteller geben vor, dass das Befestigungselement vor der Wiederverwendung gemessen werden sollte.

Schmiermittel auf den Gewinden können die Klemmkräfte und die Drehmomentangaben verändern. Beispielsweise kann die Behandlung des Gewindes mit Anti-Seize oder Motoröl an einer Achsmutter die Drehmomentwerte um 20 bis 30 Prozent reduzieren.

Unabhängig vom Typ oder der Marke des Drehmomentschlüssels ist das Gerät darauf ausgelegt, das auf ein Befestigungselement ausgeübte Drehmoment zu messen. Wahrscheinlich haben Sie einen oder zwei Drehmomentschlüssel in Ihrem Werkzeugkasten. Es befindet sich wahrscheinlich in der Plastikhülle mit dem Garantiezertifikat. Fragen Sie sich: Wie sehr vertrauen Sie Ihren Drehmomentschlüsseln?

In einer Werkstatt hätte man Ihren Drehmomentschlüssel ausleihen und in den Koffer zurücklegen können, ohne ihn auf die niedrigste Einstellung herunterzudrehen. Wird der Schraubenschlüssel vor der Lagerung nicht auf die niedrigste Skala heruntergezogen, bleibt die Zugfeder komprimiert. Dies kann die Feder schwächen und zu falschen Messwerten führen. Darüber hinaus kann das Gehen auf Null oder darüber hinaus die Kalibrierung des Schraubenschlüssels beeinträchtigen.

Ein weiteres häufiges Problem tritt auf, wenn der Drehmomentschlüssel auf den Boden fällt. Stöße auf den Werkstattboden können die internen Mechanismen des Schraubenschlüssels beschädigen. Während ein Sturz von der Werkbank die Genauigkeit möglicherweise nicht beeinträchtigt, können wiederholte Schläge zu einem Kalibrierungsproblem führen.

Wie stellen Sie also fest, ob Ihr Drehmomentschlüssel genau ist? Einige Werkzeugwagen verfügen über einen Drehmomentschlüsseltester, der dabei helfen kann, einen defekten Drehmomentschlüssel zu erkennen. Sie müssen mehrere Drehmomenteinstellungen testen, darunter die höchste und die niedrigste Einstellung. Es ist nicht ungewöhnlich, einen Schraubenschlüssel zu finden, der bei 50 ft./lbs. genau ist, bei 25 oder 150 ft./lbs jedoch deutlich ungenau. Wenn die Genauigkeit nicht stimmt, sollten Sie ihn zur Kalibrierung einsenden, anstatt einen anderen Drehmomentschlüssel zu kaufen. Die meisten Hersteller von Drehmomentschlüsseln empfehlen einen jährlichen Kalibrierservice.