Карданний шарнір (англ. universal joint) — це механізм, що реалізує передачу потужності зі змінним кутом і використовується в положеннях, де потрібно змінити напрямок осі передачі. Це «з’єднувальний» компонент універсального передавального пристрою системи приводу автомобіля. Поєднання карданного шарніра та карданного валу називається коробкою передач з універсальним шарніром. У транспортному засобі з переднім розташуванням двигуна та заднім приводом карданний шарнір встановлений між вихідним валом коробки передач та вхідним валом головної передачі ведучого моста; тоді як у транспортному засобі з переднім розташуванням двигуна карданний вал відсутня, а карданний шарнір встановлений між півосями переднього моста, які відповідають як за рух, так і за рульове керування, та колесами.
Структура та функція універсального шарніра трохи схожі на шарніри людських кінцівок, які дозволяють змінювати кут між з'єднаними деталями в певному діапазоні. Щоб забезпечити передачу потужності, адаптуватися до керма та зміни кута, спричиненої стрибками вгору та вниз під час руху автомобіля, ведуча вісь передньопривідного автомобіля, піввісь та колісна вісь зазвичай з'єднуються універсальним шарніром. Однак через обмеження осьового розміру кут схилення повинен бути відносно великим, і один універсальний шарнір не може зрівняти миттєву кутову швидкість вихідного вала та вала, що входить до валу, що легко викликає вібрацію, погіршує пошкодження компонентів та створює багато шуму. Тому широко використовуються різні шарніри рівних кутових швидкостей. У передньопривідних автомобілях для кожної піввісь використовуються два шарніри рівних кутових швидкостей, шарнір біля коробки передач - внутрішній шарнір, а шарнір біля осі - зовнішній шарнір. У задньопривідному автомобілі двигун, зчеплення та коробка передач встановлені на рамі як єдине ціле, а ведучий міст з'єднаний з рамою за допомогою еластичної підвіски, і між ними є відстань, яку необхідно з'єднати. Під час руху автомобіля нерівна дорожня поверхня викликає стрибки, зміна навантаження або різниця в положенні встановлення двох вузлів тощо змінює кут і відстань між вихідним валом коробки передач та вхідним валом головного редуктора ведучого моста. Універсальна коробка передач використовує подвійні універсальні шарніри, тобто на кожному кінці трансмісійного вала є універсальний шарнір, функція якого полягає в тому, щоб зрівняти кути на обох кінцях трансмісійного вала, тим самим забезпечуючи миттєву кутову швидкість вихідного та вхідного валів.
Час публікації: 20 червня 2022 р.