یونیورسال جوینت چیست؟

یونیورسال جوینت چیست؟

امروز در ادامه آموزشهای تصویری، یکی دیگر از مستندهای مهندسی را برای شما آماده کرده ایم. در این ویدیو قصد داریم به شما بگوییم که یونیورسال جوینت چیست؟

 

یونیورسال جوینت چیست؟

یونیورسال جوینت معمولا برای انتقال قدرت مکانیکی بین دو شفت زمانی

که محورهای آن‌ها با زاویه برابر یکدیگر قرار دارند، استفاده می‌شود

آنها قرن ها پیش اختراع شده اند

علیرغم ساده به نظر رسیدن مکانیزم آنها،مسائل فیزیکی پیچیده و جالبی در آن نهفته است

یونیورسال جوینت داری سه قسمت اصلی است
دو قسمت یو شکل و صلیبی

بیایید برای انتقال قدرت چند سناریو در نظر بگیریم

حالت اول:شفت ورودی و خروجی به صورت مستقیم متصل می شوند. این واقعا ساده است

شفت ورودی صلیب را خواهد چرخاند

و صلیب شفت خروجی را میچرخاند پر واضح است که شفت ورودی و خروجی سرعت یکسانی دارند

حالا بیایید ببینیم اگر شافت ورودی و خروجی دارای زاویه مساوی باشند

فرض کنید شفت ورودی با سرعت ثابت حرکت میکند

حرکت در اینجا کاملا متفاوت است ومهم است که نقاط قرمز و سبز صلیبی رابه یاد داشته باشید

ببینید نقاط سبز که به شفت ورودی وصل شده، در امتداد یک خط عمودی حرکت می‌کند

اما نقاط قرمزکه به شفت خروجی متصل است باید در امتداد یک خط بصورت مایل حرکت کند

برای اینکه نقاط قرمز بتوانندبصورت مایل حرکت کنند، صلیب

باید درامتداد محور متصل شود و انتهای سبز را به آن متصل کرد

به علامت روی صلیب توجه کنید تا بتوانید این اتفاق را درک کنید

بیایید برای اینکه مفهوم چرخش متقابل واضح‌تر باشد،در این

انیمیشن فرض می کنیم که چرخش محور سبز متوقف شده است

واضح است که بدون این چرخش، حرکت مایل وار هوک جوینت غیر ممکن است

چرخش صلیب باعث تفاوت زیادی در سرعت شفت خروجی می‌شود

واضح است وقتی صلیب هم می‌چرخد سرعت شفت خروجی دارای یک اثر افزایشی خواهد بود

در ۹۰ درجه اول چرخش شفت ، محور سبز حداکثر زاویه چرخش خود را انجام میدهد

می بینید که همین مقدار چرخش به جلو چرخش شفت خروجی را تغییر می‌دهد

اما در۹۰ درجه بعدی باید به همان زاویه صفر اولیه بازگردد

این چرخش معکوس روی چرخش شفت خروجی اثر معکوس خواهد داشت

نحوه محاسبه سرعت شفت

تنها با گرفتن دیفرانسیل زمان ساده از این نمودار

جابجایی،می‌توانیم سرعت شفت خروجی را پیدا کنیم

پس مشخص است که شفت خروجی یک نوسان در سرعت دارد که در اینجا می بینیم

این یعنی یونیورسال جوینت دارای یک سرعت ثابت نیست

این چرخش نا منظم ،یونیورسال جوینت را درشکل اصلی خود به کار می‌اندازد

اما با اضافه کردن یک مفصل بیشترمی‌توانید به یک سرعت ثابت برسید

اگر یک ورودی با سرعت ثابت وارد این دو مفصل شود سرعت ثابت خواهد داد

در نتیجه این دو کار یونیورسال جوینت باعث میشودبه عنوان یک اتصال با سرعت ثابت عمل‌کند

در ادامه می توانید مطالب گفته شده را در فیلم زیر مشاهده نمایید 

گوینده: فائزه نوروزی 
ترجمه :مهندس محسن میرزایی

کاری از گروه دوبلاژ آترینا
و کانال مستند های مهندسی