Будова і функції універсального шарніра

За будовою і функціями універсальний суглоб чимось нагадує суглоби кінцівок людини. Це дозволяє змінювати кут між з'єднаними частинами в певному діапазоні. Щоб відповідати вимогам передачі потужності, адаптуватися до змін кута, спричинених биттям вгору та вниз під час кермування та роботи транспортного засобу, часто використовуються універсальні шарніри між ведучою віссю, напіввісь та віссю переднього приводу транспортних засобів. Однак через обмеження осьового розміру потрібно, щоб кут відхилення був відносно великим. Один карданний шарнір не може зрівняти миттєву кутову швидкість вихідного вала та вала у вал, що легко спричинить вібрацію, посилить пошкодження компонентів і створить багато шуму. Тому широко застосовують різноманітні кардани постійних швидкостей. На автомобілях з переднім приводом на кожній півосі використовуються два карданних шарніри постійної швидкості. Універсальний шарнір біля коробки передач є внутрішнім карданним шарніром півосі, а зовнішній карданний шарнір півосі знаходиться біля півосі. На задньопривідних автомобілях двигун, зчеплення і трансмісія встановлені на рамі як єдине ціле, а ведучий міст з'єднаний з рамою через пружну підвіску. Між ними є відстань, і їх потрібно з’єднати. Під час руху транспортного засобу, якщо поверхня дороги нерівна, стрибок, зміна навантаження або різниця між двома вузлами призведе до зміни включеного кута та відстані між вихідним валом трансмісії та вхідним валом кінцевого редуктора ведучого моста. Тому в автомобілях із заднім приводом використовуються подвійні кардани. Тобто на обох кінцях трансмісійного вала є універсальний шарнір, який використовується для того, щоб кут на обох кінцях трансмісійного вала був рівним. Таким чином, миттєва кутова швидкість вихідного та вхідного валу завжди однакова.