Universāls šarnīrs ir mehāniskās transmisijas sastāvdaļa, kuras galvenā funkcija ir nodrošināt stabilu jaudas pārvadi, kad starp divām vārpstām ir leņķiskā nobīde vai mainoties to relatīvajām pozīcijām. To plaši izmanto dažāda veida iekārtās, kurām nepieciešama mainīga-leņķa spēka pārvade, piemēram, automašīnās un celtniecības mašīnās.
Universālo savienojumu pamatīpašības un klasifikācija
Kardānvārpstas darbības pamatprincips ir tāds, ka tas ļauj divām savienotajām piedziņas vārpstām novirzīties noteiktā leņķa diapazonā, vienlaikus saglabājot nepārtrauktu jaudas pārvadi. Tās galvenā priekšrocība ir jaudas pārnešanas problēmas risināšana "ne-kolineārās ass" scenārijos. Piemēram, automobiļa šasijā dzinēja radītajai jaudai ir jāiet cauri kardāniem, lai pārvarētu relatīvo pārvietojumu un leņķiskās atšķirības starp transportlīdzekļa virsbūvi un riteņiem, pirms tā beidzot tiek pārnesta uz piedziņas riteņiem.
Galvenie veidi
Šķērsvārpstas-kardāna savienojumsŠis ir visizplatītākais kardānvārpstas veids, kas sastāv no šķērsvārpstas, jūgiem un adatu rullīšu gultņiem, kā arī citām sastāvdaļām. Tomēr vienam šķērsvārpstas-kardānam ir būtisks trūkums: ne-vienmērīga ātruma transmisija. Kad ieejas vārpsta griežas ar nemainīgu ātrumu, izejas vārpstas rotācijas ātrums ievērojami svārstās, mainoties leņķiskajai nobīdei, kas mēdz izraisīt vibrācijas un troksni. Šī iemesla dēļ automašīnās parasti tiek izmantoti dubultās šķērsvārpstas-kardānvārpstas (ti, divu šķērsvārpstas-kardānvārpstu kombinācija), kas nodrošina vienmērīgu{10}}ātruma transmisiju, izmantojot pareizu konfigurāciju.
Konstanta -ātruma (CV) kardāna šarnīrs, ko galvenokārt izmanto automašīnu pus{1}}vārpstās (īpaši priekšējo-riteņu-automobiļu stūres piedziņas asīs), šis tips nodrošina, ka ieejas un izejas vārpstas saglabā nemainīgu rotācijas ātrumu pat pie lielām leņķiskām novirzēm. Parastie varianti ietver lodsavienojumu CV savienojumus (tostarp fiksētus RF savienojumus un teleskopiskos VL savienojumus). To iekšējā struktūra izmanto tērauda lodīšu un būra sadarbību, lai noturētu tērauda lodītes uz leņķa starp abām vārpstām bisektora plaknē spēka pārvades laikā, tādējādi panākot nemainīgu -ātruma pārvadi. Turklāt tie nodrošina plašu novirzes leņķi (līdz 40 grādiem līdz 50 grādiem).
Citi veidiTie ietver arī elastīgus kardāna savienojumus (kas pārraida jaudu, izmantojot gumijas komponentu elastību, lai nodrošinātu amortizāciju un vibrāciju slāpēšanu) un statīva kardānsavienojumi (pārsvarā tiek izmantoti lieljaudas{0}}transportlīdzekļos). Tie ir piemēroti dažādiem darbības apstākļiem un pārraides prasībām.
Tipiski universālo savienojumu pielietojumi automašīnās
Automobiļu transmisijas sistēmā kardāna savienojumi ir piedziņas vārpstas komplekta galvenās sastāvdaļas:
Aizmugurējo -riteņu-piedziņas transportlīdzekļos dzenskrūves vārpsta, kas savieno pārnesumkārbu un aizmugurējo asi, ir aprīkota ar vairākiem šķērsvārpstas-kardāna savienojumiem, lai kompensētu relatīvo nobīdi starp transportlīdzekļa virsbūvi un aizmugurējo asi.
Priekšējo-riteņu-vai četru{2}}riteņu-automobiļiem lodveida-CV savienojumi ir uzstādīti abos pus{5}}vārpstu galos. Šie savienojumi ne tikai pārraida jaudu, bet arī atbilst riteņu stūrēšanas un vertikālās piekares kustības prasībām.
