So ersetzen Sie ein Kreuzgelenk an einem schweren Lkw

Als Vermittler zwischen Antriebswelle und Getriebe spielen Universalgelenke (auch U-Gelenke genannt) eine wichtige Rolle beim Fahrzeugantrieb. Ein sich verschlechterndes Universalgelenk kann beim Fahren zu Vibrationen führen, was zu Unannehmlichkeiten für den Fahrer führt und die Leistung der damit verbundenen, weitaus teureren Komponenten verringert.

Universalgelenke, die in vielen neuen mittelschweren und schweren Lkw zu finden sind, erfordern wenig Wartung, machen sie aber nicht unzerstörbar. Übermäßiges Drehmoment, Überlastung und falsche Spezifikationen für den Arbeitszyklus sind alles Gründe, warum ein Kreuzgelenk an einem Nutzfahrzeug vorzeitig ausfallen kann.

„Ein Universalgelenk dient als Verbindungspunkt für viel teurere Komponenten, die dazu beitragen, dass sich ein LKW fortbewegt. Auf diese Weise können U-Gelenke gelegentlich übersehen werden“, sagt Samuel Marco, Senior Account Manager, Antriebsstrang bei Cummins-Meritor. „Aber U-Verbindungen sind wichtig. Sie sind so konzipiert, dass sie Kraft auf die teureren Komponenten übertragen und wenn sie beansprucht werden, kann sich das auch auf die anderen Komponenten auswirken.“

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Beim Austausch eines Universalgelenks weisen Experten darauf hin, wie wichtig es ist, die Anweisungen des Herstellers zu befolgen, geeignete Werkzeuge zu verwenden und eine Inspektion und Schmierung nach der Wartung durchzuführen, um sicherzustellen, dass ein Universalgelenk seinen maximalen Lebenszyklus erreicht.

Wie bei allen Lkw-Wartungsarbeiten besteht der erste Schritt beim Austausch eines Kreuzgelenks darin, den Lkw sicher für die Wartung vorzubereiten. Das bedeutet, dass Sie die Schlüssel abziehen, die Räder mit Keilen blockieren und in diesem Fall das Fahrzeug leicht anheben und die Feststellbremse lösen müssen, damit sich die Räder frei drehen können. Um ein kaputtes oder fehlerhaftes U-Gelenk zu entfernen, muss mindestens ein Ende einer Antriebswelle abgetrennt werden, damit das U-Gelenk zugänglich ist. Laut Cummins-Meritor kann ein Techniker durch Lösen der Feststellbremse die Antriebswelle nach Bedarf drehen, um an die Teile zu gelangen, die das U-Gelenk an Ort und Stelle halten.

Außerdem sollte ein Ständer oder ein separater Wagenheber vorhanden sein, um das Gewicht der Antriebswelle zu tragen, sobald das Endjoch abgetrennt ist, damit die Komponente nicht auf den Techniker fällt oder durch einen Sturz auf den Boden beschädigt wird. Darüber hinaus sollte die Antriebswelle vor dem Ausbau sichtbar markiert werden, damit die Komponente nach dem Austausch des U-Gelenks wieder an derselben Stelle eingebaut werden kann.

„Wenn Sie die Verbindungen nicht perfekt ausrichten, kann dies zu Vibrationen in der Antriebswelle führen“, sagt Matthew Linko, Senior Manager für Aftermarket-Schulung bei Danas Aftermarket Group.

Universalgelenke müssen vorsichtig entfernt werden, um die Endjoche, in denen sie untergebracht sind, nicht zu beschädigen. Linko sagt, dass auf dem Klasse-8-Markt die meisten Endjoche voll- oder halbrund ausgeführt sind – einige Joche im Flügellagerstil gibt es für Spezialanwendungen wie Off-Highway, kommerzielle Landwirtschaft, Bergbau und mehr. In Fällen, in denen ein Techniker nicht sofort mit einem Endjochtyp vertraut ist, können laut Linko Werkzeuge wie ein Spicer-Jochlineal nützlich sein.

Es ist auch hilfreich, das U-Gelenk im Joch von Anfang an zu verstehen, obwohl Experten anerkennen, dass dies vor Beginn der Reparatur nicht immer möglich ist.

„Man muss eine Inspektion durchführen“, sagt Linko. „Es ist wichtig, die vor Ihnen liegende Einrichtung zu verstehen, bevor Sie mit der Arbeit daran beginnen. Sie möchten nicht, dass Komponenten kaputt gehen.“

Sobald die Lagerbänder und Schrauben vom Jochende entfernt sind, kann der Antriebsstrang vom Fahrzeug getrennt werden.

Hier beginnen einige Veranstaltungen zum Austausch von Kreuzgelenken, sagt Jordan Moe, Vizepräsident für Servicebetrieb bei Northwest Drivetrain. Ein Kunde erkennt vielleicht, dass er ein Problem mit seinem Antriebsstrang hat, kennt aber die Grundursache nicht, also baut er die Welle aus und bringt sie zur Analyse zu einem Serviceanbieter.

Der Ausbau eines U-Gelenks von einem vollrunden Endjoch beginnt mit dem Entfernen der Sicherungsringe an den Enden des Bauteils. Von dort aus sollten Techniker ein Ende des U-Gelenks in das Joch drücken, bis sich die Lagerschale löst, und dann das Endjoch um 180 Grad drehen, um den gleichen Vorgang auf der anderen Seite durchzuführen. Cummins-Meritor empfiehlt Technikern, den U-Gelenk-Abzieher von Tiger Tool zu verwenden, um das Teil im Endjoch zu bewegen und die Lagerschalen zu lösen, damit das U-Gelenk frei werden kann.

Ein halbrunder Endjoch bietet einen einfacheren Ausbauvorgang mit zwei statt vier Lagerschalen, obwohl der allgemeine Vorgang, bei dem das U-Gelenk durch das Joch gedrückt wird, um die Lagerschalen zu entfernen und das Herausziehen zu ermöglichen, ähnlich ist. Sobald ein U-Gelenk entfernt ist, empfehlen die Hersteller, dass Techniker die Abmessungen, Oberflächen und Schraubenlöcher des Jochs auf Probleme überprüfen und auch jedes beschädigte Joch ersetzen sollten. Dana weist jedoch darauf hin, dass in Fällen, in denen es nur zu geringfügigen Abnutzungserscheinungen kommt, eine feinzahnige Feile und/oder eine Schmirgelfeile verwendet werden kann, um erhabenes Metall zu entfernen.

„Es kann leicht passieren, dass ein Joch beschädigt wird, wenn man [ein Kreuzgelenk] ausbaut, wenn man mit der Arbeit nicht vertraut ist“, sagt Moe.

Ein Blick auf Spicers Aftermarket-Produktlinie für Universalgelenke.Spicer

Für Kreuzgelenke gibt es wie für viele andere LKW-Teile gute, bessere und beste Optionen im Ersatzteilmarkt. Hersteller empfehlen beim Austausch eines Kreuzgelenks Original-Ersatzteile oder Aftermarket-Premiumprodukte, um das Leistungsniveau aufrechtzuerhalten und den Wartungsbedarf zu reduzieren.

„Ein U-Gelenk mag als billigeres Teil angesehen werden, ist aber auch eine der kritischsten Komponenten innerhalb eines Antriebsstrangs“, sagt Marco. „Wenn Sie eines durch ein anderes Produkt ersetzen, das ursprünglich nicht für den Lkw vorgesehen war, könnte dies zu Schäden an diesem System führen.“

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Laut Moe bietet Northwest Drivetrain den Kunden diese Beratung an und teilt ihnen auch mit, wann entsprechende Teile möglicherweise das Ende ihrer Nutzungsdauer erreichen. Manche Kunden folgen dem Rat und tauschen alles auf einmal aus; andere nicht.

„Wir werden ihnen sagen: ‚Dieses U-Gelenk ist der Grund, warum Sie heute hier sind, aber diese anderen Teile haben auch die gleiche Anzahl an Kilometern‘, damit sie wissen, dass sie nicht ewig halten werden“, sagt er. „Wir möchten, dass sie verstehen, was auf sie zukommt, auch wenn sie es sich nicht leisten können, beides gleichzeitig zu ersetzen.“

Das Einsetzen eines neuen U-Gelenks ist im Wesentlichen eine Umkehrung der Extraktionsmethode. Sobald alle Teile gereinigt und geschmiert sind, kann das U-Gelenk in eine Jochbohrung eingesetzt werden.

„Normalerweise muss man das U-Gelenk zunächst schräg einsetzen, dann kann man es ganz zur Seite schieben“, sagt Scott Burrell von PennFleet.

Wenn das U-Gelenk in Position ist, sagt Dana, kann eine Lagerschale über dem Zapfen angebracht werden, der aus der Jochbohrung herausragt, und mit einem Schlaghammer kann die Lagerschale in die Bohrung geschlagen werden. Als nächstes sollte das Joch in eine Presse gelegt und gedrückt werden, bis der Boden das Tiefenwerkzeug berührt, sagt Dana, bevor die Antriebswelle umgedreht und der nächste Becher auf der anderen Seite des Jochs installiert wird.

Eine Gruppe von Antriebskomponenten, einschließlich eines Universalgelenks, erhältlich bei Cummins-Meritor.Cummins-Meritor

Sobald dieses Ende in die richtige Position gedrückt ist, können Sprengringe auf beiden Seiten des U-Gelenks angebracht werden und neue Haltebänder und Bolzen können am Joch angebracht werden, um das U-Gelenk innerhalb der Einheit zu sichern. Ein U-Gelenk sollte auf einen gewissen Widerstand stoßen, sich aber gleichmäßig im Joch drehen lassen.

Burrell sagt, wenn sich ein Kreuzgelenk nicht bewegen lässt oder sich auf einer ungleichmäßigen Achse dreht, sollte es demontiert und wieder eingebaut werden.

„Wenn es irgendwie schief ist, kommt der Lastwagen zurück“, sagt er.

Moe fügt hinzu, dass Northwest Drivetrain einen Balancer verwendet, um die ordnungsgemäße Installation zu bestätigen, und sagt, wenn ein U-Gelenk nicht perfekt positioniert ist, „kann der Balancer es nicht ausbalancieren“.

Universalgelenke, die nicht geschmiert sind, müssen vor der Inbetriebnahme gefettet werden. Hersteller fördern zunehmend vorgeschmierte Komponenten im Ersatzteilmarkt, räumen jedoch ein, dass einige Kundensegmente weiterhin älteren Modellen den Vorzug geben, bei denen eine Schmierung erforderlich ist.

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Nach der Schmierung kann die Antriebswelle mit dem neuen Kreuzgelenk wieder in das Fahrzeug eingebaut werden, wobei der Techniker darauf achtet, die Antriebswelle an den zu Beginn der Reparatur angebrachten Markierungen auszurichten, um eine identische Positionierung sicherzustellen. Anschließend kann der LKW aus der Werkstatt genommen und einer Probefahrt unterzogen werden, um eine erfolgreiche Reparatur sicherzustellen. Wenn Vibrationen oder Geräusche im Antriebsstrang festgestellt werden, ist es laut Experten möglich, dass das U-Gelenk nicht ordnungsgemäß installiert wurde oder dass die Komponente nicht die Hauptursache für den ersten Wartungsvorfall des Lkw war.

„Man sollte immer aufmerksam sein und verstehen, warum das U-Gelenk entfernt werden muss. Wenn es fehlgeschlagen ist, warum?“ sagt Marco.