GM Hinterachse 10 & 12 Bolt – Differential Überholung

Hier im Beispiel wird bei einer GM 8.5 10 Bolt Hinterachse ein neues Set Ring & Pinion (Kegelrad und Tellerrad) montiert und eingestellt.

Vorbereitung und Montage

  1. Lagersitze des Hinterachsgehäuse auf Beschädigungen oder Grate prüfen, reinigen und entgraten.
  2. Komplettes Hinterachsgehäuse gut reinigen und ausblasen, danach mit WD40 einsprühen gegen Rost.
  3. Neue Lagerschalen für das Kegelrad (Pinion) einschlagen oder einpressen.
  4. Tellerrad (Ring) Rückfläche und Diffkorb Fläche inspizieren, Unebenheiten oder Grate entfernen. Am besten mit einer flachen Feile.
  5. Tellerrad (Ring) auf den Diffkorb mittels ein paar Schrauben positionieren, so dass das Lochbild überein stimmt und gleichmässig leicht runterklopfen mit Hilfe eines Kunstoffhammers. Nicht mit den Schrauben runterziehen sonst besteht die Gefahr, dass sich das Tellerrad verkantet oder die Schraubengewinde defekt gehen! Schrauben mit Schraubensicherung sichern und Drehmoment anziehen.
    Anziehdrehmoment Tellerrad/Ring
    Achse ft.-lb. Nm
    GM 8.2 10 Bolt 55 75
    GM 8.5 10 Bolt 65 88
    GM 8.875 12 Bolt 65 88

     

  6. Die beiden Lager am Differentialkorb einpressen
  7. Wird eine neue Übersetzung eingesetzt, (Ring und Pinion) muss die Installationstiefe vom Kegelrad neu ermittelt werden.

Pinion Depth – Kegelrad Tiefe bestimmen

  1. Altes Kegelradlager ausschleifen, so dass es ohne Kraft über den Lagersitz vom Kegelradschaft gleitet.
  2. Zwischen Kegelrad (Pinion) und Lager werden Distanzscheiben gelegt um die Installationshöhe des Kegelrads zu bestimmen, bzw. wie tief das Kegelrad ins Tellerrad eingreift. Bei den GM Achsen sind von Werk aus folgende Distanzscheiben verbaut:
    Distanzscheibe ab Werk
    Achse in. mm
    GM 8.2 10 Bolt 0.030in. 0.76mm
    GM 8.5 10 Bolt 0.037in. 0.94mm
    GM 8.875 12 Bolt 0.030in. 0.76mm

     

  3. Wird Ring & Pinion nicht gewechselt, kann man wieder die original Distanzscheibe benützen oder eine neue in der selben Dicke.
  4. Bei einem neuen Ring & Pinion Set ist meistens auf dem Kegelkopf eine Tiefennummer markiert. Das ist die Distanz zwischen Kegelkopf und Mitte Zahnkranz. Diese Distanz kann mit diversen speziellen Tools gemessen werden.

Pinion Diszanzscheibendicke mit Ratech Lehre bestimmen

  1. Kegelrad reinigen und mit dem ausgeschliffenem Kopflager ohne Distanzscheiben in das Achsgehäuse montieren.
  2. Hinteres ausgeschliffenes Lager, Aufahmegabel (Yoke) und Mutter montieren und so festziehen, dass das Lagerspiel eliminiert wird.
  3. Jetzt wird die Ratech Lehre auf dem Kegelkopf legen und die Distanz zwischen Lehre und Lagersitz des Diffkorbes/Steckachse durch das Loch in der Lehre messen. Die gemessene Distanz wird von der Zahl welche auf der Lehre eingraviert ist (Bei der GM 8.5 Achse: 3.105) abgezogen.
    Zusätzlich wird auch die eingravierte Zahl auf dem Kegelkopf abgezogen und dies ergibt dann die aktuelle fehlende Distanz vom Kelgelkopf zum Kegelrad. Nun muss man soviel Distanzscheiben unterlegen, dass die angebene Distanz auf dem Kegelkopf erreicht wird.
    So sieht die Rechnung aus: 3.105in. – 0.484in. – 2.582in. = 0.039in.
    Also würde theoretisch eine Distanzscheibe in der Dicke 0.039in. benötigt.

Diferential Korb einbauen und einstellen

  1. Wird bei einer Revision, eine neues Differential oder Übersetzung (Ring & Pinion) genommen oder ein Differential und Übersetzung aus einer anderen Achse, dann sollte man am besten ein neues Distanzscheiben Set für Pinion und Diffkorb nehmen.
  2. Kegelrad mit Ausgeschliffenen Lager und Distanzscheibe montieren und so anziehen, dass kein Spiel mehr im Lager spürbar ist. Entweder man nimmt eine neue Distanzscheibe in der Dicke welche ab Werk montiert wurde oder in der Dicke welche mit der Ratech Lehre ermittelt wurde.
  3. Differential einbauen mit seitlichen Distanzscheiben, so dass das Flankenspiel zwischen Ring & Pinion gering ist. Der Differentialkorb mit Lager und Distanzscheiben sollen satt im Gehäuse liegen.
  4. Lagrerbrücken einsetzen und mit Drehmoment anziehen
    Anziehdrehmoment
    Lagerbrücke Differential
    Achse ft.-lb. Nm
    GM 8.2 10 Bolt 60 81
    GM 8.5 10 Bolt 60 81
    GM 8.875 12 Bolt 60 81

     

  5. Nun wird das Flankenspiel (Backlash) gemessen (Spiel zwischen Teller- und Kegelrad), dies sollte hier bei der GM 8.5 Achse zwischen 0.006 – 0.010in. liegen. Der Messtaster sollte ganz aussen am Rand des Zahns liegen, dann von Hand das Tellerrad leicht hin und her bewegen, so dass man das Spiel spürt. Um das Flankenspiel zu veringern, werden auf der linken Seite (Tellerrad Seite) Distanzscheiben hinzugefügt und rechts entfernt.
  6. Danach wird das Tragbild (Muster/Abdruck) überprüft. Tellerrad mit Tuschierpaste (geht auch mit Montagepaste) einpinseln und den Differentialkorb von Hand in beiden Richtungen drehen, so dass ein Abdruck vom Kegelrad auf der Paste beim Tellerrad entsteht. Anhand der Tragbildtabelle vergleichen wie die Kegelradtiefe und die seitliche Einstellung vom Tellerrad zueinander stehen.
  7. Ab jetzt kann mit den Distanzscheiben gespielt werden. Wenn man keinen Anhaltspunkt hat, in welchem Bereich die Dicke der Distanzscheibe liegen soll, startet man von der Dicke, welche ab Werk verbaut wurde. Je nach dem, muss Kegelrad und Differentialkorb mehrmals ein und ausgebaut werden, bis die richtige Dicke der Distanzscheibe scheiben ermittelt wurde. Am besten zuerst in grösseren Schritte die Distanzscheiben ändern um einen ungefähren Anhaltspunkt zu erhalten und dann in kleineren Schritte, bis man mit dem Tragbild am Tellerrad zufrieden ist. Achtung, ändert man die Kegelradtiefe, ändert sich auch das Flankenspiel und die seitlichen Distanzscheiben müssen ebenfalls angepasst werden.
  8. Beim ersten Versuch mit einer Distanzscheiben von 0.034in. unter dem Pinion lag das Tragbild noch nicht schön in der Mitte und das Flankenspiel war 0.010in. Nach drei weiteren Versuche war die optimale Einstellung gefunden,0.006in. Flankenspiel mit 0.041in. Distanzscheibe.Tip:
    Benützt man ein Ring & Pinion Set, welches schon mal in einer anderen Achse gelaufen ist, kann es schwierig sein das Muster zu erkennen, je nach dem wie es vorher eingestellt war, zudem weiss man nicht ob es dann mit der neuen Einstellung wieder sauber laufen wird. Wenn man sich aber schon die ganze Mühe macht, wäre es sinnvoller ein neues Set zu nehmen.

Kegelrad (Pinion) Einbau

  1. Wurde die richtige Dicke der Distanzscheiben ermittelt, kann nun zum letzten mal alles nochmals demontiert werden und das neue Kegelradlager eingepresst werden.
  2. Nun wird das Reibmoment des Kegelradlager eingestellt. Für diese Einstellung gibt es zwei Varianten, entweder man benützt eine Quetschhülse (Crush sleeve) oder ein Distanzhülsen Set (Crush sleeve eliminator / Solid Spacer). Die Quetschhülse kann nur einmalig verwendet werden, wird das Kegelrad zu fest angezogen oder das Kegelrad muss aus irgendein Grund nochmals demontiert werden, benötigt man eine neue Quetschhülse. Die Distanzhülse hingegen kann mehrmals verwendet werden.
  3. Wenn man eine Distanzhülse benützen will, muss die Länge der alten Quetschhülse ausgemessen werden und die Distanzhülse mit den Distanzringen so zusammensetzen, dass man auf ein wenig über dieser Länge kommt. Falls die alte Quetschhülse nicht mehr vorhanden ist, muss ein wenig ausprobiert werden, zuerst z.B. mit 3 oder 4 Ringen.
  4. Kegelrad mit neuem Lager vorschmieren (mit Getriebeöl) und einsetzen. Von der anderen Seite die Distanzhülse/Quetschhülse und das hintere neue Lager montieren. Um das hintere Lager zu montieren (Presspassung), am besten mittels Joch (Pinion yoke) einschrauben bis das Lager an der Quetsch- oder Distanzhülse ansteht. Das Kegelrad sollte sich ohne Widerstand drehen lassen.Wird eine Quetschhülse verwendet, dann muss jetzt der Joch wieder runter und die Wellendichtung montiert werden. Dabei ist wichtig, das die Dichtlippen der Wellendichtung eingeölt oder eingefettet werden! Bei der Distanzhülse wird die Wellendichtung erst am Schluss montiert, da das Kegelrad ein paar mal ein- und ausmontiert wird, bis die richtige Distanz/Reibmoment ermittelt wurde. Wenn das alte Lager noch in Ordnung ist, kann man dieses benützen um die richtige Distanz zu ermitteln. Dazu wird das Lager ein wenig ausgeschliffen, so dass es sich leicht über den Schaft gleiten lässt.
    Reibwert für neue Lager
    Achse in.-lb. Nm
    GM 8.2 10 Bolt 12 – 15 1.4 – 1.7
    GM 8.5 10 Bolt 14 – 19 1.6 – 2.1
    GM 8.875 12 Bolt 14 – 19 1.6 – 2.1

Variante mit Quetschhülse:

  1. Wellendichtung montieren (Dichtlippe einölen oder einfetten!)
  2. Joch (Pinion Yoke) montieren
  3. Gewinde vom Kegelradschaft entfetten und Mutter mit der gehärteten U-Scheibe mittels Schraubensicherung (z.B. Loctite 270) aufschrauben.
  4. Nun muss die Quetschhülse gequetscht werden, bis der Reibmoment vom Kegelrad stimmt. Um die Quetschhülse zu quetschen, werden ca. 350-400Nm benötigt! In kleinen Schritten anziehen/quetschen und immer wieder mittels Reibmomentschlüssel die Reibung überprüfen bis der gewünschte Reibwert erreicht wurde. Ist man darüber, kann wieder alles demontiert werden und eine neue Quetschhülse und Wellendichtung eingesetzt werden und man fängt wieder von vorne an!

Variante mit Distanzhülse:

  1. Joch (Pinion Yoke) montieren und Mutter mit gehärteten U-Scheibe mit 170Nm anziehen. Ohne Schraubensicherung!
  2. Mit dem Reibmomentschlüssel überprüfen wieviel der Reibwert beträgt. Ist der Reibwert zu hoch, muss die Dicke/Anzahl der Distanzringe erhöht werden. Ist der Reibwert zu gering, muss die Dicke/Anzahl der Distanzringe verkleinert werden.
  3. Ist die richtige Distanz ermittelt worden, kann man nun das neue Lager nehmen und einbauen
  4. Wellendichtung montieren (Dichtlippe einölen oder einfetten!)
  5. Joch (Pinion Yoke) montieren
  6. Gewinde vom Kegelradschaft entfetten und Mutter mit der gehärteten U-Scheibe mittels Schraubensicherung (z.B. Loctite 270) aufschrauben und mit 170Nm anziehen.

Endmontage

Ist das Kegelrad fertig eingebaut und eingestellt, kann das Differential mit den vorher ermittelten seitlichen Distanzscheiben wieder eingebaut werden. Und die Schrauben der Lagerbrücken mit Drehmoment und mittlere Schraubensicherung anziehen. Nun ist das Differential vorbereitet für die Endmontage der Achse.

Einfahren einer neuen Übersetzung – Ring & Pinion Break-In

  1. Die ersten 25 – 30km mit ca. 80-100km/h fahren und dann das Differential komplett abkühlen lassen. Am besten gerade Strassen oder Autobahn, keine Passfahrten oder kurvenreiche Strecken.
  2. Bei den nächsten 160km unter 100km/h bleiben und normal einfahren, nicht überlasten.
  3. Danach ist normales Fahren für die nächsten 800km angesagt, keine Burnouts oder Beschleunigungsrennen! 😉

 

Links und Dokumente:

Viele technische Infos über Differentials und Hinterachsen von West Coast Differentials:

Differential & Axle Info Seite

Sehr gutes PDF Dokument von Sierra Gear & Axle mit allen Daten über Lagerspiel, Reibmoment, Anziehdrehmoment usw. für verschiedene Differentiale von AMC, Chrysler, DANA, Ford, und GM:

Differential Installations & Instruction PDF

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