Univerzalna zglobna spojka(također poznata kao kardanski zglob, Hookeov zglob ili U-zglob) temeljna je komponenta koja se široko koristi u mehaničkim pogonskim sustavima. Njegova primarna funkcija je spajanje dviju osovina čije osi nisu kolinearne i prijenos zakretnog momenta i rotacijskog gibanja između njih. Njegovo načelo rada temelji se na sfernom mehanizmu povezivanja, dopuštajući povezanim osovinama da formiraju određeni uključeni kut (obično do 15°-20°) unutar ravnine i kompenzira manje aksijalne, radijalne i kutne neusklađenosti.
Tipična jednostruka univerzalna zglobna spojka uglavnom se sastoji od sljedećih komponenti:
Jaram (pogonski jaram i pogonski jaram): krajevi vilice u obliku slova U ili jarma pričvršćeni na osovine.
Križna osovina/pauk (u obliku križa): središnja komponenta, koja sadrži četiri rukavca raspoređena u obliku križa.
Igličasti valjkasti ležajevi / klizni ležajevi: ugrađeni između rukavaca poprečnog vratila i provrta jarma kako bi se smanjilo trenje i trošenje.
Poklopac ležaja / sigurnosni prsten (uskočni prsten): Koristi se za pričvršćivanje i brtvljenje ležajeva, sprječavajući rastavljanje.
Kako bi se prevladala inherentna fluktuacija brzine jednog zgloba, inženjerska praksa obično koristi serijski raspored "dvostrukog univerzalnog zgloba". Ova postavka mora se pridržavati pravila ugradnje da su "kutovi ulaznog i izlaznog vratila u odnosu na međuosovino jednaki, a vilice na oba kraja međuosovina leže u istoj ravnini" kako bi se postigao prijenos konstantne brzine.
Kompenzira veliko kutno odstupanje:
Njegova najistaknutija prednost. Pojedinačni spoj može podnijeti relativno veliki radni kut (obično 15°-25°, do 35° s posebnim dizajnom), što ga čini idealnim za spajanje osovina sa značajnim greškama pri ugradnji ili onih koje su podložne relativnom pomicanju tijekom rada.
Kompaktan dizajn s velikom nosivošću:
Relativno jednostavna, ali robusna konstrukcija, često kovana od legiranog čelika visoke čvrstoće. Sposoban za prijenos vrlo velikog momenta, pogodan za teške strojeve (npr. valjaonice, brodovi, rudarska oprema).
Visoka učinkovitost prijenosa:
S igličastim valjkastim ležajevima, gubitak trenja je minimalan, postižući stope učinkovitosti od 98%-99,9%.
Visoka pouzdanost i relativno jednostavno održavanje:
Robustan i izdržljiv s dugim vijekom trajanja kada je pravilno podmazan. Kvarovi se obično manifestiraju kao istrošenost poprečne osovine ili ležajeva, koje je relativno jednostavno zamijeniti.
Prikladno za teške uvjete rada:
Može raditi u prašnjavim, vlažnim okruženjima ili okruženjima s varijacijama temperature ako je opremljen zaštitnim poklopcima ili brtvama.
Primarna polja primjene:
Automobilska industrija: Sustavi pogonskih osovina, povezivanje mjenjača s pogonskom osovinom.
Metalurški strojevi: Pogonski mehanizmi za valjaonice, strojevi za ravnanje.
Građevinski strojevi: lokacije koje zahtijevaju prijenos snage pod velikim kutom u dizalicama, bagerima, kamionima s pumpama za beton itd.
Papirni strojevi, pomorska industrija, teški rudarski strojevi: oprema koja prenosi veliki okretni moment i uključuje neusklađenost osovine.