Przegubowy wał (lub dokładniej przegubu Cardana, ) jest urządzeniem mechanicznym, które umożliwia przenoszenie obrotu kątowego pomiędzy dwoma wałkami , których osie geometryczne zbieżne. To jeden ze sposobów na połączenie piłki do palca .
Ta technika (nie mylić z zawieszeniem przegubu Cardana ) jest stosowana w pojazdach do łączenia dwóch obracających się wałów, które nie są ustawione w jednej linii lub których położenia kątowe względem siebie mogą się różnić; na przykład oś kierownicy i skrzyni kierownicy, zwłaszcza w przypadku kierownicy o regulowanej wysokości względem kierowcy.
Jego projekt przypisywany jest Jérôme Cardanowi , włoskiemu inżynierowi renesansu.
Wynalezienie tej pieczęci w 1545 roku przypisuje się włoskiemu matematykowi Jérôme Cardanowi (1501-1576). Inspiracją dla tego słynnego włoskiego naukowca byłby kompas morski osadzony na dwóch przegubowych kołach. Opisał staw noszący jego imię w traktacie fizycznym zatytułowanym De subtilitate rerum .
Średnie prędkości na obrocie są identyczne na dwóch wałach połączonych przegubem, ale podczas obrotu kąt utworzony przez „widły” powoduje nieliniowość prędkości kątowej jednego wału względem drugiego. pojedynczy gimbal nie ma stałej prędkości . Można temu zaradzić poprzez dodanie drugiego identycznego przegubu kątowego w przekładni, przy czym dwa widelce wału środkowego są wyrównane w najczęstszym konkretnym przypadku, gdy wszystkie wały znajdują się w tej samej płaszczyźnie. W ten sposób przechodzimy od wału wejściowego do wału wyjściowego pod dwoma identycznymi półkątami, przy czym zmiany kątowe spowodowane przez każdy z przegubów uniwersalnych są równe i przeciwne.
Najbardziej znane zastosowanie przegubu Cardana jest w samochodach, jako przeniesienie mocy między silnikiem a kołami napędowymi: obecność bezosiowego zawieszenia modyfikuje położenie osi kół w stosunku do osi mechanizmu różnicowego . W przypadku kół kierowanych i napędowych (w przypadku pojazdów trakcyjnych ) niezbędne staje się zastosowanie przegubu transmisyjnego .
Fakt, że przegub Cardana nie ma stałej prędkości, nie przeszkadzał w jego stosowaniu: Citroën 2 CV miał tylko jeden wał Cardana na koło w pierwszych modelach, co powodowało jego charakterystyczne kołysanie podczas skręcania lub uruchamiania kół.
Brak homokinetyki przegubu Cardana jest znacznie poprawiony przez zamontowanie go dwukrotnie, z każdej strony pojazdu (często z dodatkowym przesuwnym przedłużeniem), tak jak w przypadku 2 CV z lat 70., ponieważ oś koła pozostaje w przybliżeniu równoległa do że z silnika wału . Brak ścisłej równoległości wynika z:
Ponieważ podwójny kardan nie eliminuje całkowicie zmian prędkości w tych warunkach, przemysł motoryzacyjny uogólnił stosowanie prawdziwych przegubów homokinetycznych ( na przykład statywy lub Rzeppa ).
Przeguby kardana są również używane do:
Musisz przestrzegać kilku zasad, aby zapewnić niezawodność gimbala:
W świecie motocyklowym często obraźliwie mówi się o „przekładni kardana” w modelach, które w nią nie są wyposażone, ze względu na pomylenie wałka kardana z wałem kardana. Na przykład maszyny, które nie są wyposażone w tylne zawieszenie, mają wał bez przegubu Cardana.
W ten sam sposób w świecie motoryzacji często mówi się obelżywie o „kardanie”, podczas gdy przekładnię za pomocą wału kardana bardzo często korzystnie zastępuje się przegubem trójnogu .