Khớp vạn năng là một bộ phận truyền động cơ học có chức năng chính là đảm bảo truyền công suất ổn định khi có độ lệch góc giữa hai trục hoặc khi vị trí tương đối của chúng thay đổi. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại thiết bị yêu cầu truyền lực góc-có thể thay đổi, chẳng hạn như ô tô và máy xây dựng.
Đặc điểm cốt lõi và phân loại khớp phổ quát
Nguyên lý làm việc cơ bản của khớp vạn năng là nó cho phép hai trục truyền động được kết nối lệch trong một phạm vi góc cụ thể trong khi vẫn duy trì việc truyền lực liên tục. Ưu điểm chính của nó là giải quyết thách thức chuyển giao công suất trong các tình huống "không{1}}trục thẳng hàng". Ví dụ, trong khung gầm ô tô, năng lượng do động cơ tạo ra phải đi qua các khớp vạn năng để kết nối sự dịch chuyển tương đối và sự thay đổi góc giữa thân xe và các bánh xe, trước khi cuối cùng được truyền tới các bánh dẫn động.
Các loại chính
Khớp vạn năng trục chéoĐây là loại khớp vạn năng phổ biến nhất, bao gồm trục chữ thập, chốt và ổ đũa kim cùng với các bộ phận khác. Tuy nhiên, khớp nối vạn năng-trục đơn có một nhược điểm nghiêm trọng: tốc độ truyền không-đồng đều. Khi trục đầu vào quay với tốc độ không đổi, tốc độ quay của trục đầu ra dao động đáng kể kèm theo sự thay đổi độ lệch góc, có xu hướng gây ra rung động và tiếng ồn. Vì lý do này, ô tô thường sử dụng khớp vạn năng trục chéo-kép (tức là sự kết hợp của hai khớp vạn năng trục chéo-), giúp đạt được tốc độ truyền đồng đều{10}}thông qua cấu hình phù hợp.
Khớp vạn năng-vận tốc không đổi (CV) Chủ yếu được sử dụng trong các nửa-trục của ô tô (đặc biệt là trục dẫn động của các phương tiện dẫn động-bánh trước-trước), loại này đảm bảo rằng trục đầu vào và trục đầu ra duy trì tốc độ quay ổn định ngay cả khi có độ lệch góc lớn. Các biến thể phổ biến bao gồm khớp -khớp CV (bao gồm khớp RF cố định và khớp VL dạng ống lồng). Cấu trúc bên trong của chúng sử dụng sự phối hợp của các bi thép và một lồng để giữ cho các bi thép thẳng hàng trên mặt phẳng phân giác của góc giữa hai trục trong quá trình truyền lực, nhờ đó đạt được vận tốc-không đổi. Ngoài ra, chúng còn có góc lệch rộng (lên tới 40 độ –50 độ).
Các loại khác. Chúng cũng bao gồm các khớp nối vạn năng linh hoạt (truyền lực thông qua tính đàn hồi của các bộ phận cao su để cung cấp khả năng giảm chấn và giảm rung) và các khớp nối vạn năng ba chân (chủ yếu được sử dụng trong các phương tiện -hạng nặng). Chúng phù hợp với các điều kiện vận hành và yêu cầu truyền tải khác nhau.
Các ứng dụng điển hình của khớp nối vạn năng trong ô tô
Trong hệ thống truyền động ô tô, khớp vạn năng là thành phần cốt lõi của cụm trục truyền động:
Ở các xe dẫn động bánh sau, trục các đăng nối hộp số và trục sau được trang bị nhiều khớp nối trục chéo-để bù cho sự dịch chuyển tương đối giữa thân xe và trục sau.
Ở các xe dẫn động-bánh-trước hoặc dẫn động bốn bánh-bánh-, khớp nối bi-CV được lắp ở cả hai đầu của nửa-trục. Các khớp này không chỉ truyền lực mà còn đáp ứng các yêu cầu về góc quay của bánh lái và chuyển động của hệ thống treo thẳng đứng.
