Das Universalgelenk (auch Universal Joint genannt) ist ein Mechanismus zur variablen Winkelkraftübertragung und wird eingesetzt, wenn die Richtung der Antriebsachse geändert werden muss. Es ist das Verbindungselement des Universalgetriebes im Automobilantrieb. Die Kombination aus Universalgelenk und Antriebswelle wird als Universalgelenkgetriebe bezeichnet. Bei einem Fahrzeug mit Frontmotor und Hinterradantrieb ist das Universalgelenk zwischen der Getriebeausgangswelle und der Eingangswelle des Achsgetriebes montiert. Bei einem Fahrzeug mit Frontmotor und Vorderradantrieb hingegen entfällt die Antriebswelle; hier ist das Universalgelenk zwischen den vorderen Antriebs- und Lenkachsen und den Rädern angebracht.
Die Struktur und Funktion des Kreuzgelenks ähneln den Gelenken der menschlichen Gliedmaßen. Es ermöglicht die Winkeländerung zwischen den verbundenen Teilen innerhalb eines bestimmten Bereichs. Um die Kraftübertragung zu gewährleisten, die Lenkung zu ermöglichen und die durch die Auf- und Abwärtsbewegungen des Fahrzeugs verursachten Winkeländerungen auszugleichen, werden Antriebsachse, Halbachse und Radachse bei Fahrzeugen mit Vorderradantrieb üblicherweise über ein Kreuzgelenk verbunden. Aufgrund der begrenzten axialen Abmessungen ist jedoch ein relativ großer Neigungswinkel erforderlich. Ein einzelnes Kreuzgelenk kann die momentane Winkelgeschwindigkeit von Abtriebswelle und Antriebswelle nicht angleichen, was leicht zu Vibrationen, verstärkten Bauteilschäden und starker Geräuschentwicklung führen kann. Daher werden verschiedene Gleichlaufgelenke häufig eingesetzt. Bei Fahrzeugen mit Vorderradantrieb werden pro Halbachse zwei Gleichlaufgelenke verwendet: Das Gelenk in der Nähe des Getriebes wird als inneres Gelenk, das Gelenk in der Nähe der Achse als äußeres Gelenk bezeichnet. Bei einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb sind Motor, Kupplung und Getriebe als Einheit auf dem Rahmen montiert. Die Antriebsachse ist über eine elastische Aufhängung mit dem Rahmen verbunden, wobei ein Abstand zwischen beiden besteht, der überbrückt werden muss. Während der Fahrt können Unebenheiten der Fahrbahn, Laständerungen oder Positionsveränderungen der beiden Baugruppen etc. zu Sprüngen führen. Dadurch verändern sich Winkel und Abstand zwischen der Getriebeausgangswelle und der Eingangswelle des Hauptgetriebes der Antriebsachse. Die Kardanwellen-Antriebskonstruktion verwendet Doppel-Kardanwellen, d. h. an jedem Ende der Antriebswelle befindet sich eine Kardanwelle. Ihre Funktion besteht darin, die eingeschlossenen Winkel an beiden Enden der Antriebswelle gleich zu halten und so sicherzustellen, dass die momentane Winkelgeschwindigkeit von Ausgangs- und Eingangswelle stets gleich ist.
Veröffentlichungsdatum: 20. Juni 2022