Wielbouten zijn nog steeds de klassieke verbindingselementen van wiel, remschijf en naaf. Hoewel er al veel over dit onderwerp geschreven is en een wiel met bouten bevestigen voor zich spreekt, steken in de praktijk altijd weer problemen de kop op. Vaak worden de risico’s van een wiel dat te weinig of te sterk werd aangetrokken, onderschat. Om deze mogelijk te vermijden, moeten enkele aspecten absoluut in acht worden genomen.
Wat is de voorspankracht?
De boutverbinding van het wiel moet tijdens het rijden alle dynamische belastingen (vooral trillingen) opvangen, zodat de vastgeschroefde bouwgroep (wiel-remschijf-naaf) als een enkel onderdeel werkt. Daartoe moet een bepaalde voorspankracht worden gegenereerd die gedefinieerd wordt als vereiste kracht bij het aantrekken van een bout in axiale richting. Het moment, waarmee de voorspankracht van de bout bij de montage wordt aangespannen, produceert in de schroefdraaduitloop een trekkracht die leidt tot een elastische verlenging van de bout en tot een verkorting van de wielvelg.
Men kan zich de bout daarbij voorstellen als een trekveer en de verbonden componenten (wielnaaf, remschijf en wielvelg) als een drukveer. Deze elastische uitrekkingen respectievelijk stuikingen van de afzonderlijke bouwdelen leiden ertoe dat de wrijving die tussen de elementen optreedt onder alle voorkomende belastingen behouden blijft. Parameters zoals aanhaalmoment wrijving in de schroefdraaduitloop, materiaalkwaliteit en afmetingen van de bout en zijn sterkteklasse hebben invloed op de voorspankracht.
Voorbeeld: de voorspankracht voor een met 120 Nm aangetrokken wielbout M12x1,5 van de sterkteklasse 10.9 komt overeen met ongeveer 57.000 N – dat is ruwweg 5,8 ton!
Pas wanneer alle parameters in acht werden genomen, kan van een vakkundige montage worden gesproken.
Wanneer de voorspankracht te laag is
Wanneer men de wielbout met een lager moment aantrekt dan door de voertuigconstructeur voorgeschreven, wordt de vereiste voorspankracht niet bereikt. Bij belasting leidt dit tot trillingen van de onderdelen. Het gevolg kan zijn dat de bout los komt en in het ergste geval verliest men het wiel. Wanneer een wielbout meermaals wordt aangetrokken, verandert zijn voorspankracht. Telkens bij het aantrekken of losmaken, wordt het oppervlak van de schroefdraaduitloop belast. Daardoor stijgt de wrijving in de schroefdraaduitloop en onder de boutkop. Door de verhoogde wrijvingswaarde treedt de momentsleutel vroeger in werking dan voorgeschreven. De voorspankracht die door de voertuigconstructeur op de verbinding van wiel, remschijf, naaf en bout wordt voorzien, kan dus niet meer worden bereikt (zie grafiek).
Bij verroeste, vervuilde of beschadigde wielbevestigingen neemt de wrijvingswaarde enorm toe, zodat de voorspankracht sterk daalt (zie afbeelding 1 en 2).
Wanneer de voorspankracht te hoog is
Bij wielbevestigingen die zonder momentsleutel aangetrokken worden, moet ervan uit worden gegaan dat de bout te vast wordt aangetrokken. Dit leidt tot een verlenging van de wielbout respectievelijk stuiking van vooral alu velgen. De vereiste veerwerking kan dus niet langer worden opgebouwd. Men spreekt hier van een “plastische vervorming” (zie afbeelding 3).
Bij wielbevestigingen die achteraf gesmeerd zijn, neemt de wrijving enorm af, zodat de wielbevestiging zelfs bij gebruik van een momentsleutel te sterk wordt voorgespannen. In het slechtste geval scheurt de bout af!
Montagerichtlijnen
- De voorgeschreven aanhaalmomenten van de voertuigconstructeur moeten absoluut in acht worden genomen
- Gebruik uitsluitend momentsleutels die de exacte naleving van de voorgeschreven momenten garanderen
- Bij roest, plastische vervormingen of beschadigingen van de schroefdraaduitloop, moeten de bouten vervangen worden
- Controleer de schroefdraaduitloop van de wielnaaf op vuil en corrosie, vervang in geval van beschadiging
- Reinig het gecorrodeerde oppervlak van het wiel
- Controleer of het draagvlak van bout en velg niet vuil is, of het vrij is van olie en vet en of het niet beschadigd is
- Trek de wielbouten gelijkmatig in de juiste volgorde aan. Neem absoluut de voorschriften van de fabrikant in acht.
- Gebruik bij het aantrekken nooit slagmoersleutels
- Gebruik geen olie of vet