Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бұрылатын осьті иілу механизмі
Mechanism with bendable rotation axis
Универсалды буын (сонымен қатар универсалды жалғау немесе U буыны деп аталады) – бір-біріне көлбеу орналасқан қатты біліктерді қосатын буын немесе жалғау. Ол көбінесе айналма қозғалысты жеткізетін валдарда қолданылады. Ол бір-біріне жақын орналасқан және 90° бұрышпен бағытталған екі шарнирден және оларды байланыстыратын көлденең осьтен тұрады. Универсалды буын – тұрақты жылдамдықты буын емес. U буындары кейде әртүрлі есімдермен аталады: Кардан буыны, 16 ғасырдағы ғалым Героламо Карданоның құрметіне, ол түрлі ақылды механизмдерді, соның ішінде карданды білуге үлес қосты; Гук буыны немесе Гук шарнирі, 17 ғасырдағы ғалым Роберт Гук атымен, ол да түрлі ақылды механизмдерді зерттеген; Спайсер буыны, Кларенс В. Спайсер және Спайсер өндіріс компаниясының құрметіне, олар U буындарын өндірген; Hardy Spicer буыны, Hardy Spicer брендінің атымен, ол Спайсер брендінің мұрагері.
A universal joint (also called a universal coupling or U joint) is a joint or coupling connecting rigid shafts whose axes are inclined to each other. It is commonly used in shafts that transmit rotary motion. It consists of a pair of hinges located close together, oriented at 90° to each other, connected by a cross shaft. The universal joint is not a constant velocity joint. U joints are also sometimes called by various eponymous names, as follows:
Cardan joint, after Gerolamo Cardano, a polymath of the 16th century who contributed to knowledge of various clever mechanisms, including gimbals
Hooke joint or Hooke's joint, after Robert Hooke, a polymath of the 17th century who contributed to knowledge of various clever mechanisms
Spicer joint, after Clarence W. Spicer and the Spicer Manufacturing Company, who manufactured U joints
Hardy Spicer joint, after the Hardy Spicer brand, a successor to the Spicer brand
Тарих
Универсалды буындардың негізгі тұжырымы ежелден қолданылып келе жатқан гимбалдардың дизайнына негізделген. Универсалды буынның бірінші кездесуі – оның баллисталарда қолданылуы. Еуропада универсалды буынды көбінесе Кардано буыны деп атайды (және буындарды пайдаланатын қозғалтқыш вал, Кардан валы), 16 ғасыр итальяндық математигі, Джероламо Карданоның есімімен, ол гимбалдар туралы алғашқы жазушы болған, бірақ оның жазбаларында тек гимбалдық бекіткіштер ғана айтылған, әмбебап буындар емес. Механизмді кейінірек Гаспар Шотт "Technica curiosa sive mirabilia artis" (1664) еңбегінде сипаттады, ол оны тұрақты жылдамдықты буын деп жаңылыстырып айтты. Содан кейін, 1667-1675 жылдар аралығында Роберт Гук буынды талдап, оның айналу жылдамдығы біркелкі емес екенін анықтады, бірақ бұл қасиетті күн сағаты бетіндегі көлеңкенің қозғалысын бақылау үшін пайдалануға болады. Ол 1678 жылы осыны сипаттап, ағылшын тілінде "Гук буыны" деген атаудың пайда болуына себепкер болды. 1683 жылы Гук универсалды буынның біркелкі емес айналу жылдамдығына шешім ұсынды: аралық білік екі жағында 90° фазалық айырмасы бар Гук буындары, қазір тұрақты жылдамдық буыны ретінде белгілі. Кейіннен швед ғалымы Кристофер Польхем универсалды буынды қайта ойлап тапты, бұл швед тілінде Polhemsknut ("Польхем түйіні") деген атауға әкелді. 1841 жылы ағылшын ғалымы Роберт Уиллис универсалды буынның қозғалысын талдады. 1845 жылы француз инженері және математигі Жан Виктор Понселе сфералық тригонометрияны қолдана отырып, универсалды буынның қозғалысын талдады. "Универсалды буын" термині 18 ғасырда Эфраим Шейдің 1881 жылғы локомотив патентінде қолданылған, мысалы, локомотивтің қозғалтқыш білігінде екі универсалды буын қолданылған. Чарльз Амидон 1884 жылы патенттелген бұрғылау станогында әлдеқайда кіші универсалды буынды қолданды. Бо Шампидің шар тәрізді, айналмалы, жоғары жылдамдықты бу машинасы шамамен 1885 жылы универсалды буынның бейімделуін пайдаланды. "Кардан буыны" термині ағылшын тіліне кеш келді. 19 ғасырдағы көптеген ерте қолданыстар француз тілінен аудармаларда кездеседі немесе француз тілінің әсеріне ұшыраған. Мысалы, 1867 жылғы Универсалды көрменің 1868 жылғы есебі және 1881 жылы француз тілінен аудармадағы динамиометр туралы мақала. 20 ғасырда Кларенс В. Спайсер және Спайсер Өндірістік Компаниясы, сондай-ақ Харди Спайсердің мұрагері бренді автомобиль, ауыл шаруашылығы техникасы, ауыр жабдықтар және өнеркәсіптік машина жасау салаларында универсалды буындарды одан әрі танымал етуге көмектесті.
The main concept of the universal joint is based on the design of gimbals, which have been in use since antiquity. One anticipation of the universal joint was its use by the ancient Greeks on ballistae. In Europe the universal joint is often called the Cardano joint (and a drive shaft that uses the joints, a Cardan shaft), after the 16th century Italian mathematician, Gerolamo Cardano, who was an early writer on gimbals, although his writings mentioned only gimbal mountings, not universal joints. The mechanism was later described in Technica curiosa sive mirabilia artis (1664) by Gaspar Schott, who mistakenly claimed that it was a constant velocity joint. Shortly afterward, between 1667 and 1675, Robert Hooke analysed the joint and found that its speed of rotation was nonuniform, but that property could be used to track the motion of the shadow on the face of a sundial. He published a description in 1678, resulting in the use of the term Hooke's joint in the English speaking world. In 1683, Hooke proposed a solution to the nonuniform rotary speed of the universal joint: a pair of Hooke's joints 90° out of phase at either end of an intermediate shaft, an arrangement that is now known as a type of constant velocity joint. Christopher Polhem of Sweden later re invented the universal joint, giving rise to the name Polhemsknut ("Polhem knot") in Swedish. In 1841, the English scientist Robert Willis analyzed the motion of the universal joint. By 1845, the French engineer and mathematician Jean Victor Poncelet had analyzed the movement of the universal joint using spherical trigonometry. The term universal joint was used in the 18th century Ephriam Shay's locomotive patent of 1881, for example, used double universal joints in the locomotive's drive shaft. Charles Amidon used a much smaller universal joint in his bit brace patented 1884. Beauchamp Tower's spherical, rotary, high speed steam engine used an adaptation of the universal joint c. 1885. The term Cardan joint appears to be a latecomer to the English language. Many early uses in the 19th century appear in translations from French or are strongly influenced by French usage. Examples include an 1868 report on the Exposition Universelle of 1867 and an article on the dynamometer translated from French in 1881. In the 20th century, Clarence W. Spicer and the Spicer Manufacturing Company, as well as the Hardy Spicer successor brand, helped further popularize universal joints in the automotive, farm equipment, heavy equipment, and industrial machinery industries.
Қос Cardan біріктірімі
Қос Cardan буыны екі универсалды буындардан тұрады, олар орталық иінтірекпен бір-біріне тікелей жалғастырылған; орталық иінтірек аралық білікті алмастырады. Егер кіріс білігі мен орталық иінтірек арасындағы бұрыш, орталық иінтірек пен шығыс білігі арасындағы бұрышқа тең болса, екінші Cardan буыны бірінші Cardan буынының тудырған жылдамдық қатесін жояды және дұрыс орналасқан қос Cardan буыны CV буыны сияқты жұмыс істейді.
A double Cardan joint consists of two universal joints mounted back to back with a centre yoke; the centre yoke replaces the intermediate shaft. Provided that the angle between the input shaft and centre yoke is equal to the angle between the centre yoke and the output shaft, the second Cardan joint will cancel the velocity errors introduced by the first Cardan joint and the aligned double Cardan joint will act as a CV joint.
Томпсон қосқышы
Томпсон байланысы – екі Кардан буынының жетілдірілген түрі. Ол тиімділікті сәл арттырады, бірақ бұл үшін айтарлықтай күрделенеді.
A Thompson coupling is a refined version of the double Cardan joint. It offers slightly increased efficiency with the penalty of great increase in complexity.