KREUZVERBINDUNGEN – Dies ist die einfachste Form eines Gelenks, Ermöglichen der Übertragung von Drehmoment während der Drehung von stark gebogenen Abschnitten der Welle. Der Aufbau des Universalgelenks ist einfach: es besteht aus zwei Scharnieren mit senkrecht zueinander stehenden Drehachsen. Praktische Designlösungen können variieren, aber meistens enthält ein solches Gelenk einen zentralen Teil
in Form eines Kreuzes, senkrechte Drehachsen bilden. Beide Enden der Wellen, die durch ein Gelenk verbunden sind, sind auf den Zapfen des Kreuzes durch Nadellager gelagert. Diese Arten von Scharnieren gibt es in vielen Größen, von kleinem Durchmesser 1+2 cm, in Hilfsgeräten verwendet, nach sehr groß, in Lastwagen und schwerem Gerät verwendet. Zulässiger Beugewinkel der Wellen, die durch ein Kreuzgelenk verbunden ist, hängt von der Größe und Konstruktion eines solchen Gelenks und von der Rotationsgeschwindigkeit der Welle ab. Diese Drehzahl kann mehrere tausend Umdrehungen pro Minute erreichen, und der zulässige Beugungswinkel der Welle variiert von mehreren Grad (für den höchsten Umsatz) zu über 30 Grad für langsam laufende Wellen.
Allerdings sollten Sie sich dessen bewusst sein, dass ein einzelnes Kardangelenk kein Gleichlaufgelenk ist (parallel), d.h. es stellt kein konstantes Drehzahlverhältnis der Ausgangswelle zur Eingangswelle bereit. In der Konstruktionspraxis wird ein System aus zwei Wellen, die durch ein einzelnes Kardangelenk verbunden sind, nicht verwendet, denn bei jeder von null verschiedenen Auslenkung der Wellen würde deren Rotation von Vibrationen und zyklischen Schwankungen der in dieser Anordnung auftretenden Kräfte begleitet werden. Es gibt jedoch eine einfache Möglichkeit, diese Einschränkung zu umgehen: die Verwendung von zwei Kardangelenken in einer Welle, bei dem im Mittelabschnitt des Schachtes die damit gekoppelten Gabeln in einer Ebene liegen. Diese Konstruktion erzeugt eine homokinetische Welle, die Kardanwelle oder einfach Kardangelenk genannt wird, wenn der Mittelabschnitt der Welle eine Länge nahe Null hat. Zusätzlich, wenn die Gesamtlänge der Welle beträchtlich ist, Bau erfordert, so dass sein mittlerer Teil durch ein flexibles Lager getragen wird. Ein solches System wird üblicherweise in Autoschächten verwendet, wo das Drehmoment von der vorderen Längsantriebseinheit auf die starre Hinterachse übertragen wird. Dann haben wir ein Team: Flexible verbindung, Stützlager, ein Gleitelement, mit dem die Länge der Welle verändert werden kann, und eine kurze klassische Kardanwelle mit zwei Kardangelenken. Lassen Sie uns bemerken, dass während des Fahrens die Annahmen über die Gleichheit der Beugungswinkel der Wellen und die Befestigung der gesamten Baugruppe in einer Ebene möglicherweise nicht erfüllt werden, Daher ist die Rolle des flexiblen Gelenks zur Dämpfung von Vibrationen sehr wichtig. Kardanwellen werden selten als kurze Achswellen in Einzelradaufhängungen verwendet, und der Grund ist die sehr hohe Variabilität der relativen Position der An- und Abtriebswelle bei einer solchen Lösung. Aus dem gleichen Grund sind sie zur Übertragung von Antriebsmomenten in gelenkten Achsen nicht geeignet. In Antriebswellen hingegen zeichnen sie sich durch eine hohe Lebensdauer aus, vorausgesetzt, dass die Lager der Zapfen der Kreuze ordnungsgemäß geschmiert und gegen Schmutz geschützt sind.
