Карданные шарниры: цены от 120 рублей, отзывы, производители, поиск и каталог моделей – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

Ударные карданные шарниры 3/8″ | IRIMO

Ударные карданные шарниры 3/8″ | IRIMO

The store will not work correctly in the case when cookies are disabled.

JavaScript seems to be disabled in your browser. For the best experience on our site, be sure to turn on Javascript in your browser.

Мы используем файлы cookie, чтобы Вам было удобнее использовать сайт
В соответствии с Общим регламентом по защите данных нам необходимо Ваше согласие на хранение этих файлов. Узнать больше.

Разрешить файлы cookie

Please indicate which country or region you are in to view specific content: /

Закрыть Дополнительная информация

Информация о товаре

• Ударный карданный шарнир 3/8″
• Высококачественная хром-молибденовая легированная сталь
• Фосфатное покрытие
• Для использования с пневматическим инструментом
• Для использования с предохранительной пружиной
• Стандарты: UNE16503, DIN 3129, ISO 1174

Технические характеристики

Download PDF

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей.

Карданные передачи с шарнирами

неравных угловых скоростей


Карданные передачи с шарнирами неравных угловых скоростей применяются для привода агрегатов трансмиссии и дополнительного оборудования автомобиля (лебедки или других агрегатов). Такие передачи чаще называют карданными валами или просто — карданами. Шарниры, применяющиеся в карданных передачах неравных угловых скоростей, бывают жесткие и упругие (

рис. 1).

Наибольшее применение имеет жесткий карданный шарнир (рис. 1, а), который состоит из двух вилок 1 и 7, крестовины 6 и подшипников 4.

Недостатком такого шарнира является неравномерность вращения ведомой вилки относительно ведущей, которая проявляется в том, что ведомая вилка за один оборот дважды замедляет скорость вращения и дважды ее ускоряет. Именно по этой причине такие шарниры и называют шарнирами неравных угловых скоростей. Неравномерность вращения проявляется тем сильнее, чем на больший угол отклонены ведомый и ведущий валы.
Этот недостаток жестких шарниров при высоких частотах вращения валов вызывает динамические нагрузки на механизмы трансмиссии и может привести к поломкам агрегатов и их элементов.
Для устранения этоо недостатка жестких карданных шарниров, они в карданных передачах применяются попарно таким образом, чтобы неравномерность вращения одного шарнира компенсировалась неравномерностью вращения другого шарнира.

Тем не менее, карданные передачи с шарнирами неравных угловых скоростей применяются лишь в трансмиссиях с относительно невысокой частотой вращения и небольшими углами отклонения валов, например, в заднеприводных легковых автомобилях, в грузовых автомобилях и автобусах, в полноприводных автомобилях.

Равномерное вращение вала при применении двойной карданной передачи (с двумя шарнирами) может быть достигнуто при выполнении следующих условий:

• углы наклона валов в обоих шарнирах должны быть одинаковы;
• вилки, расположенные на противоположных концах вала должны лежать в одной плоскости.

Эти требования следует учитывать при сборке карданной передачи после демонтажа, разборки и ремонта.

Конструкция карданных передач с шарнирами неравных угловых скоростей на различных марках автомобилей практически одинакова, отличаясь лишь размерами.

На рисунке 2 приведены карданные передачи грузовых автомобилей марок «ЗиЛ», «ГАЗ» и легкового автомобиля марки «ВАЗ». Устройство карданной передачи рассмотрим на примере автомобиля марки «ЗиЛ».

Карданный вал автомобиля «ЗиЛ» (рис. 2, а) выполнен из стальной трубы (вал 8), к которой с одной стороны приварена вилка 9 шарнира, а с другой – шлицевая втулка. Шлицевая втулка своими внутренними шлицами соединяется со скользящей вилкой 14 шарнира. Шлицевое соединение втулки скользящей вилки герметизировано. Смазочный материал во внутренней втулке удерживается от вытекания заглушкой, завальцованной внутри втулки. Наружное уплотнение состоит из резинового и войлочного колец с разрезными шайбами. Оба кольца поджимаются накидной гайкой, навернутой на конец шлицевой втулки.

Каждый карданный шарнир состоит из вилки с фланцем 1 и втулок 9, 14, находящихся на валу, крестовины

5, игольчатых подшипников с уплотнительными манжетами 11 и крышек подшипников 2.

Крестовина своими шипами устанавливается в проушинах вилок на игольчатых подшипниках. Иглы подшипников собраны в корпусах 4 без внутренних обойм. Смазочный материал в подшипники закладывается на заводе-изготовителе при сборке шарниров, и в процессе эксплуатации чаще всего не добавляется.
Замена смазки в подшипниках обычно производится при полной разборке карданной передачи во время ремонта. Однако на некоторых карданных передачах предусмотрены пресс-масленки для периодической смазки подшипников шарниров.
Внутренняя полость подшипников герметизируется комбинированным устройством, состоящим из резиновой самоподжимной уплотнительной манжеты 11 и двухкромочной торцевой уплотнительной манжеты.



Резиновая самоподжимная уплотнительная манжета смонтирована в стакане подшипника, а торцевая уплотнительная манжета напрессована на шипы крестовины. Игольчатые подшипники удерживаются от выпадения из отверстий вилок крышками

2, прикрепленными болтами к проушинам этих вилок.
В крышке каждого подшипника выдавлен выступ, а на торце стакана подшипника выполнен паз. При сборке подшипников паз и выступ совмещаются, благодаря чему подшипники не проворачиваются в проушинах вилок и не изнашивают их поверхность. Крышки прикручиваются к проушинам болтами и стопорятся пластиной 3.

Карданные валы в сборе с карданными шарнирами на заводе изготовителе подвергаются динамической балансировке. Балансировка достигается приваркой балансирующих пластин 12 на обоих концах трубы или установкой их под крышки подшипников.

Особенностью карданной передачи ГАЗ-66-11 (рис. 2, б) является применение защитных металлических колпаков 16 и 17 на карданном шарнире, расположенном возле раздаточной коробки. В крестовинах карданных шарниров сохранена пресс-масленка, через которую производится смазывание подшипников в процессе эксплуатации.

Для правильной сборки карданной передачи после ремонта с целью обеспечения ее равномерного вращения и предотвращения нарушения заводской балансировки, на валу 8 и в подвижной вилке 14 наносят риски или стрелки.

На легковом заднеприводном автомобиле ВАЗ-2107 карданная передача состоит из двух валов. Промежуточный карданный вал (рис. 2, в) передним концом соединяется с вторичным валом коробки передач через упругий карданный шарнир (муфту Гуибо) 19. Она выполнена из шести резиновых элементов, которые привулканизированы к металлическим вкладышам. Во вкладышах имеются отверстия, через которые проходят болты 23 крепления муфты к фланцам вторичного вала коробки передач и карданного вала. Задним концом промежуточный карданный вал упирается в промежуточную опору. Для поглощения вибрации карданной передачи подшипник 21 промежуточной опоры расположен в упругой резиновой подушке

20, которая привулканизирована к кронштейну крепления.

Аналогичную по устройству промежуточную опору с упругим элементом имеет карданная передача неполноприводного автомобиля марки «ЗиЛ» (рис. 2, а). На некоторых автомобилях могут применяться промежуточные опоры с жестко установленными в корпусе подшипниками (рис. 3, б). В этом случае сам корпус опоры может качаться на цапфах.

Основные неисправности карданных передач с шарнирами неравных угловых скоростей:

• износ и выход из строя игольчатых подшипников шарниров;
• износ посадочных мест под игольчатые подшипники в проушинах вилок;
• износ крестовин шарниров;
• износ шлицевого соединения;
• выход из строя опоры карданного вала;
• изгиб или деформация трубы карданного вала.

Причинами неисправностей чаще всего является неправильная сборка шарниров после ремонта, отсутствие смазки в шлицевой части и подшипниках, неправильная эксплуатация (резкое включение передач и переменные тяговые усилия в трансмиссии, небрежная езда, приводящая к ударам карданной передачи, приводящая к изгибу и т. д.).

Неисправности карданной передачи, связанные с деформацией вала, износом подшипников и шлицевого соединения можно определить выбегом автомобиля на большой скорости по проявляющейся вибрации.
В трансмиссии автомобиля два агрегата чаще всего становятся источником повышенной вибрации — сцепление (с маховиком) или карданная передача. При этом вибрация из-за дисбаланса сцепления или маховика проявляется сразу после заводки двигателя, даже если автомобиль неподвижен. Деформированный или неисправный карданный вал дает о себе знать лишь во время движения автомобиля.

Качественно отремонтировать погнутый карданный вал в условиях малого или среднего предприятия автосервиса сложно, так как без специального оборудования балансировку выполнить не представляется возможным. Деформированный вал карданной передачи является источником сильной вибрации (особенно, при большой частоте вращения), что приводит к преждевременному выходу из строя узлов и деталей, а также дискомфорту при езде, поэтому гнутый кардан обычно заменяют исправным.

***

Карданные передачи с шарнирами равных угловых скоростей — ШРУСы



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Карданные шарниры

7 В наличии

8 Предзаказ

5 Нет в наличии

6 Ожидание 2-3 дня

210014 Шарнир карданный 1/4″DR

Предметы ручного сборного слесарно-монтажного инструмента TM OMBRA® по уровню исполнения относятся к изделиям класса PROFESSIONAL, применяются для производства работ по сборке, ремонту и обслуживания продукции машиностроения, персоналом, имеющим соответствующую квалификацию, знакомым с правилами техники безопасности, условиями эксплуатации и навыками работы.

           На изделия ручного сборного слесарно-монтажного инструмента OMBRA® распространяется понятие «ПОЖИЗНЕННАЯ ГАРАНТИЯ», то есть, объявление неограниченного срока поддержания гарантийных обязательств весь срок эксплуатации инструмента до его естественного износа, а именно, замены вышедшего из строя инструмента в случае использования производителем некачественных материалов или нарушения технологии в процессе его производства. Другими словами: подлежит замене инструмент, имеющий дефект, обнаруженный или возникший в результате нарушений в процессе его изготовления и делающий невозможным дальнейшее использование инструмента.

            Претензии к качеству инструмента, вышедшего из строя в течение эксплуатационного периода, принимаются к рассмотрению в соответствии с Законом РФ “О защите прав потребителей”.

 

ВНИМАНИЕ:

Не подлежат обслуживанию по гарантийным условиям изделия, вышедшие из строя в результате:

 

• Нагрузок, превышающих расчетные.
• Воздействий, не связанных с выполнением основных функций изделия.
• Нарушений правил хранения и применения
• Естественного износа.

 

В этой связи, производитель настоятельно рекомендует:

 

1) Не использовать насадки для ручного привода с механизированным инструментом.

3) Не наращивать рычаг привода.

4) Не наносить удары по насадке и телу привода другими предметами.

5) Не допускать падения инструмента с большой высоты на твердую поверхность.

6) Не допускать длительное хранение инструмента в условиях высокой влажности или иных агрессивных к материалам изделия средах.

8) По окончании работ очищать инструмент от загрязнений.

9) Подбирать и использовать инструмент согласно производимой работе и строго по назначению.

10) При использовании понижающих адаптеров рассчитывать прилагаемое усилие исходя из рекомендованных значений для меньшего размера привода.

11) При применении изделий, позволяющих прилагать крутящий момент под углом к оси вращения крепежа (шарниры карданные, удлинители с шаром), принимать во внимание то, что названные изделия не предназначены для первичного ослабления нагруженных резьбовых соединений.

12) Помнить, что не подлежат обслуживанию по гарантийным обязательствам такие предметы, как гибкие удлинители, неспособные, в силу своих конструкционных особенностей передавать большой крутящий момент.

 

Претензии по данной гарантии не принимаются к рассмотрению в случаях невозможности подтверждения квалификации пользователя, наличия признаков неправильного применения и внесения изменений в конструкцию изделий.

 

Производитель оставляет за собой право определения причины выхода из строя изделия (из-за некачественного материала, человеческого фактора или по иным причинам).

Права по настоящей гарантии ограничиваются первоначальным потребителем и не распространяются на последующих.

 

В случае обнаружения неисправности, Вы можете обратиться в сервисный центр OMBRA™, позвонив по телефонам, указанным ниже:

Москва (495) 664-21-77
Санкт-Петербург (812) 600-6-700
Ростов-на-Дону (863) 220-99-64

 

Шарниры для виндсерфинга

SUP-club.ru является официальным дилером компании Unifiber. В наличии всегда основные модели досок, парусов и аксессуаров виндсерфинга. Во время проведения предзаказных сессий вы можете заказать любой товар из ассортимента данного бренда. Подробности у менеджеров по бесплатному номеру 8 (800) 555 36 57.

Unifiber производит полный спектр шарниров для виндсерфинга, охватывающий все типы соединительного узла: Boge, Power, Tendon и Cardan.
Здесь мы поведаем вам обо всех доступных вариантах и рассмотрим все важные
моменты, требующие внимания, для выбора лучшего шарнира, чтобы вы могли
наслаждаться каталкой.

Опорная панель или палубная панель

Опорные панели и палубные панели — это один и тот же элемент шарнирного соединения.Для простоты мы будем называть их шарнирами.

Системы US-Pin или U-Pin

Вы должны знать, что ваш шарнир и удлинитель совместимы. Существуют две разные системы, которые прикрепляют эти части друг к другу:

U-Pin универсальная система известна как европалец

Это наиболее распространенный стандарт. Преимущество U-Pin в том, что совместимые с ней удлинители оснащены нажимной
кнопкой или триггерной системой фиксации стропа и хомутик для наиболее эргономичного соединения/рассоединения.

US-Pin

Система также называется американской двухкнопочной или американским стаканом. Эта система широко используется в США. Чтобы отсоединить удлинитель мачты от шарнира, необходимо одновременно нажать две боковые кнопки. Это очень прочная система, но она менее эргономична в эксплуатации и имеет больший люфт в соединении между шарниром и удлинителем мачты.

Предпочтительный способ соединения

Powerjoint / Boge Joint или широкий бочонок

Шарниры с силовым узлом Powerjoint и узлом Boge (оба узла имеют одинаковый тип конструкции в виде широкого эластичного бочонка) — отличные амортизаторы. Кроме того у них лучше амплитуда наклона, чем у Tendon (тип — палец) и карданных (Cardan)
шарниров. Powerjoint — это имитация оригинального и немного более дорогого шарнира Boge. Некоторые серферы выбирают оригинальный шарнир Boge из-за его репутации, обеспечивающей более длительный срок службы.

Tendon Joint (пенёк)

Tendon или тонкий узел в виде длинного тонкого цилиндра (пенька) даёт более жесткое соединение, и имеет тенденцию к меньшим амплитудам наклона. Поэтому он лучше удерживает верхушку по центру доски, что снижает нежелательные действия поперечных сил. Также эта жесткость чётче передаёт ощущения от верхушки.

Cardan Joint (карданный узел)

Карданные шарнирные узлы (Cardan Joint) легче вращаются, потому идеально подходят для надувных WindSups, которые проще опрокинуть жесткими шарнирами из эластомеров. Поскольку соединение механическое, ничто не изгибается и не напрягается в процессе движения при наклонах, поэтому карданные шарниры обычно надёжны и имеют долгий срок службы.

Высота шарнира

«Closing the gap» — уменьшить зазор, закрыть щель — это уменьшение пространства между нижней шкаториной паруса и палубой доски при глиссировании. Чем меньше щель, тем эффективнее работает парус. Низкий шарнир позволяет легче закрыть зазор. Другим преимуществом более низкой посадки верхушки является то, что центр приложения сил в парус также понижается, что облегчает управление парусом.

Крепление U-pin штифта (тонкого европальца) к шарниру

Существую различные решения крепления штифта-европальца к шарниру:
Распространённый метод соединения — когда европалец имеет внутреннюю резьбу 8 мм и для крепления его к шарниру используется 8-ми миллиметровая (запрессованая или продетая сквозь головку шарнира) шпилька. 

Другой метод, если сам европалец, с наружной резьбой 10 мм, ввинчивается непосредственно в шарнир обычно в Powerjoint / Boge Joint.

Для системы Tendon с пеньком, также, есть цельные головки, в которые европалец полностью интегрирован. Это самое прочное и долговечное решение.

Крепление шарнира к доске

В большинстве шарниров для крепления к доске применяется один болт и Т-образная гайка.

     

В некоторых шарнирах используются два болта с головками под шестигранник и две Т-образные гайки. Такой способ соединения шарнира с доской ещё более надёжный.

Дополнительным преимуществом этой конструкции является то, что основную часть шарнира Power/Boge или Tendon Joint можно быстро снять, оставив на доске только посадочную площадку. Это может быть особенно удобно для школ виндсерфинга и пунктов проката, у которых есть необходимость как можно компактнее укладывать доски на стеллаж или в хранилку или которые хотят упростить сам процесс снятие шарнира.

Обеспечение безопасности при поломке 

Шарниры имеют элементы безопасности, позволяющие удерживать доску и верхушку вместе в случае выхода из строя эластомерного соединения.

Ситуации, когда доска и оснастка отделяются друг от друга, потенциально опасны для жизни, особенно если райдер теряет доску, так что это очень важная особенность всех шарниров.

Шарниры Powerjoint/Boge и карданные шарниры поставляются со стропой, предотвращающей отсоединения нижней и верхней частей шарнира. Не рекомендуется возвращаться самостоятельно назад со сломанным шарниром, так как это, скорее всего, повредит вашу доску, но в зависимости от того, где сломан шарнир, это может быть наименьшей из проблем!

Tendon-шарниры снабжаются страховочным шкотиком из полиэстера или дайнемы (Dyneema®), для удержания соединения нижней и верхней частей шарнира в случае разрушения пенька. Шкотик Dyneema® намного прочнее, чем шкотик из полиэстера.

Рекомендации по замене

Tendon и Powerjoint — эти элементы шарнира подвержены износу. Мы настоятельно рекомендуем вам тщательно осматривать шарнир перед каждым выходом на воду.

Бочонки легко проверить: просто согните их в разных направлениях и визуально проверьте, нет ли признаков износа или повреждений. Если резина имеет порезы или высохла, или если верхняя/нижняя части демонстрируют признаки расщепления, мы рекомендуем элемент заменить элемент.

При замене европальца из соединения Power или Boge нагрев его может облегчить разборку, разрывая связи клея внутри по резьбе.

При осмотре пеньков Tendon сгибайте их в разных направлениях, чтобы обнаружить износ или порезы. Обратите особое внимание на отверстия в пеньке, через которые болты крепят его к верхней и нижней частям шарнира. Поскольку износ пеньков выявлять сложнее, рекомендуется заменять их каждый сезон или после 120 часов использования.

Почему выбираем Unifiber?

Unifiber имеет репутацию производителя качественных компонентов с полным складом запчастей.

Мы стремимся предложить самый широкий выбор и отличный сервис, отвечающий любым потребностям, на любой кошелёк и всегда высокого качества.

Как и на все продукты Unifiber, на все шарниры предоставляется полная безусловная гарантия сроком на 1 год и гарантия на производственный брак в течение 2-х лет.

С оригиналом статьи можно ознакомиться на сайте unifiber.net

Автомобильные транспортные средства. Передачи карданные автомобилей с шарнирами неравных угловых скоростей. Общие технические условия – РТС-тендер

ГОСТ Р 52430-2005

Группа Д25

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОКС 43.040.50
ОКП 45 9128

Дата введения 2007-01-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Центральный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт» (ФГУП «НАМИ»), ОАО «БЕЛКАРД»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 56 «Дорожный транспорт»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 декабря 2005 г. N 407-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на карданные передачи с шарнирами неравных угловых скоростей, их узлы и детали, предназначенные для трансмиссий автомобильных транспортных средств (далее — АТС) категорий М и N по ГОСТ Р 52051. Допускается распространять действие стандарта на карданные передачи других транспортных средств, машин и механизмов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 52051-2003 Механические транспортные средства и прицепы. Классификация и определения

ГОСТ 8.051-81 Государственная система обеспечения единства измерений. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм

ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 9.104-79 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Группы условий эксплуатации

ГОСТ 15.309-98 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения

ГОСТ 15140-78 Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 карданная передача: Агрегат АТС, состоящий из двух и более карданных валов, промежуточных опор (при необходимости) и предназначенный для передачи крутящего момента от одного агрегата к другому, оси валов которых не совпадают и могут менять свое взаимное расположение.

3.2 карданный вал: Вал, выполненный в виде трубы или стержня либо в комбинации трубы и стержня, с карданными или полукарданными, в том числе упругими полукарданными шарнирами, который может иметь механизм изменения длины вала.

3.3 карданный шарнир: Кинематическая вращательная пара, предназначенная для соединения валов с пересекающимися осями и обеспечения возможности передачи крутящего момента под переменным углом.

3.4 сдвоенный карданный шарнир: Кинематический узел, состоящий из двух карданных шарниров неравных угловых скоростей, соединенных между собой присоединительными поверхностями или с помощью общей детали.

3.5 длина карданного вала: Расстояние между присоединительными поверхностями фланцев шарниров.

Примечания

1 Допускается за длину вала принимать расстояние между центрами шарниров или другими конструктивными элементами, например, расстояние от центра шарнира до центра подшипника промежуточной опоры.

2 При наличии механизма изменения длины карданного вала за его минимальную длину следует принимать расстояние между присоединительными поверхностями фланцев в полностью сжатом положении карданного вала, а за максимальную длину — суммарное значение минимальной длины карданного вала и максимально допустимого хода в его механизме изменения длины.

3.6 механизм изменения длины карданного вала: Устройство, обеспечивающее изменение длины карданного вала при изменении расстояния между агрегатами, соединяемыми карданной передачей.

3.7 длина карданной передачи: Расстояние между присоединительными поверхностями карданного вала (карданных валов) или другими конструктивными элементами.

3.8 промежуточная опора карданной передачи: Механизм, применяемый в качестве опоры при соединении двух валов карданной передачи.

3.9 углы установки карданной передачи: Углы в шарнирах карданной передачи АТС полной массы, находящегося на горизонтальной поверхности.

3.10 максимальный угол поворота в шарнире: Максимально возможный угол в шарнире при вращательном движении.

3.11 момент поворота в шарнире: Момент, необходимый для преодоления сопротивления относительному угловому перемещению в шарнире.

3.12 Усилие осевого перемещения в механизме изменения длины карданного вала: Усилие, необходимое для относительного осевого перемещения элементов механизма, не нагруженного крутящим и (или) изгибающим моментами карданного вала.

3.13 угол разворота вилок карданного вала: Относительное угловое смещение осей отверстий вилок карданного вала.

4 Основные параметры и технические требования

4.1 Основными параметрами карданных передач являются:

— минимальная длина;

— максимальная длина;

— максимальный угол поворота в шарнире;

— усилие осевого перемещения в механизме изменения длины;

— дисбаланс;

— крутящий момент, выдерживаемый без остаточной деформации;

— крутящий момент, выдерживаемый без разрушения деталей.

4.2 Расчет критической частоты вращения карданного вала приведен в приложении А.

4.3 Допустимый дисбаланс карданного вала, отнесенный к каждой из опор, не должен превышать произведения его массы, приходящейся на эти опоры, и указанного в таблице 1 удельного дисбаланса.

Таблица 1 — Нормы удельного дисбаланса карданного вала

Максимальная частота вращения карданного вала в трансмиссии, мин	Удельный дисбаланс, отнесенный к опоре карданного вала, г·см/кг, не более
До 500 включ.	25
Св. 500 » 1500 «	15
» 1500 » 2500 «	10
» 2500 » 4000 «	6
» 4000	4

Примечания

1 Для коротких валов, не имеющих трубы или с трубой до 300 мм, допустимый дисбаланс устанавливают в конструкторской документации (КД) предприятия-разработчика.

2 Расчет дисбаланса карданного вала, приходящегося на его опоры, приведен в приложении Б. По результатам расчета (при необходимости) следует проводить оптимизацию конструкции по уменьшению зазоров в шарнирах, механизме изменения длины или снижению массы карданной передачи или карданного вала.

4.4 Максимальный крутящий момент, передаваемый карданной передачей или карданным валом, не должен превышать указанных в КД значений, соответствующих:

— отсутствию появления остаточных деформаций карданной передачи или карданного вала;

— отсутствию разрушений карданной передачи или карданного вала.

4.5 Допустимые значения радиального биения трубы карданного вала, радиальных и осевых зазоров в шарнирах, усилия осевого перемещения в механизме изменения длины, момента поворота в шарнире устанавливают в КД предприятия-разработчика.

4.6 Карданные передачи в сборе следует окрашивать в соответствии с требованиями ГОСТ 9.104.

Допускается непрокрашивание обойм подшипников, полостей фланцев, крестовин, внутренних поверхностей ушек и заглушек вилок.

Присоединительные и центрирующие поверхности фланцев карданных передач следует предохранять от окраски в соответствии с требованиями КД предприятия-изготовителя.

4.7 Адгезия пленки лакокрасочного покрытия карданного вала не должна превышать 2 балла по ГОСТ 15140.

4.8 Применяемые лакокрасочные покрытия должны допускать возможность подкрашивания карданных передач красками естественной сушки.

4.9 Покупные изделия с ограниченным сроком хранения следует применять для сборки карданных передач в сроки, указанные в документах на поставку этих изделий.

4.10 Установленный ресурс карданной передачи должен быть не менее соответствующего ресурса АТС, для которого она предназначена.

4.11 Допустимые углы установки карданных валов в трансмиссиях приведены в приложении В.

4.12 Допустимые отклонения формы присоединительных поверхностей фланцев-вилок карданных валов, фланцев агрегатов, соединяемых карданными передачами, приведены в приложении Г.

5 Правила приемки

5.1 Приемочный контроль (ПК) продукции проводит служба технического контроля (СТК) предприятия-изготовителя.

5.2 Карданные передачи и их элементы подвергают приемосдаточным испытаниям (ПСИ) и периодическим испытаниям (ПИ) после приемочного контроля. Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 15.309 и технической документацией предприятия-изготовителя.

5.3 Если контрактами на поставку предусмотрена приемка независимым органом (представителем заказчика или потребителя), то приемку проводит указанное представительство в присутствии СТК предприятия-изготовителя.

5.4 Периодические испытания карданных передач проводят не менее чем на трех изделиях, не реже одного раза в шесть месяцев. Положительные результаты испытаний базовых моделей карданных передач допускается распространять на их варианты конструкций (модификации, вариантные исполнения).

Периодические испытания модификаций карданных передач допускается заменять испытаниями базовой модели.

5.5 Параметры, проверяемые при испытаниях (ПСИ, ПИ), приведены в приложении Д.

5.6 Потребитель имеет право проводить выборочную проверку соответствия карданных передач, их узлов и деталей требованиям настоящего стандарта и КД предприятия-разработчика.

Проверку проводят в объеме приемочного контроля СТК.

6 Методы контроля (испытаний)

6.1 Комплектность, правильность сборки, внешний вид сварных швов, внешнее состояние защитного покрытия, отсутствие на поверхности труб и сопряженных деталей трещин, вмятин и других механических повреждений, крепление балансировочных пластин (см. приложение Д) проверяют визуально.

6.2 Линейные и угловые размеры измеряют с предельно допустимыми погрешностями, установленными ГОСТ 8.051.

6.3 Углы поворота в карданных шарнирах, а также угол разворота вилок карданного вала измеряют средствами угловых измерений с погрешностью ±1°.

6.4 Радиальное биение трубы карданного вала измеряют при базировании по присоединительным поверхностям с погрешностью ±0,01 мм.

6.5 Радиальный и осевой зазоры в шарнире или их суммарное значение измеряют с точностью не менее 0,01 мм. Значения зазоров допускается определять по результатам измерений размеров крестовины и подшипников с учетом возможных осевых перемещений (вдоль шипов крестовины) в соединениях «подшипник-вилка».

6.6 Усилие осевого перемещения в механизме изменения длины определяют с точностью 5% максимальной величины.

6.7 Момент поворота в шарнире определяют с точностью 2,5% максимальной величины.

6.8 Для оценки прочности карданных валов и карданных шарниров на них воздействуют крутящим моментом, указанным в КД, с точностью 2,5% его величины.

6.9 Дисбаланс карданного вала определяют с точностью 10% допустимого значения, при дисбалансе менее 20 г·см — с точностью 2 г·см.

6.10 Карданные валы следует балансировать в динамическом режиме. Режим динамической балансировки устанавливает в КД предприятие-разработчик карданной передачи при условии обеспечения норм дисбаланса, приведенных в таблице 1.

6.11 Карданные передачи следует балансировать в сборе со всеми валами и промежуточными опорами.

Возможность раздельной балансировки валов карданной передачи более чем с тремя карданными шарнирами устанавливают в КД предприятия-разработчика.

6.12 Балансировку карданных валов с механизмом изменения длины следует проводить при длине, указанной в КД предприятия-разработчика.

6.13 Фланцы-вилки карданных передач массой более 5 кг следует балансировать дополнительно перед сборкой карданной передачи согласно КД предприятия-разработчика.

6.14 При повторной установке на балансировочный станок дисбаланс карданного вала не должен превышать допустимого значения.

6.15 Проверку дисбаланса проводят после контроля цены деления шкалы измерительного прибора в соответствии с 6.9 и правильности настройки балансировочного станка.

6.16 Адгезию пленки лакокрасочного покрытия карданной передачи следует определять методом решетчатых надрезов по ГОСТ 15140.

6.17 Твердость поверхностного слоя шипов крестовин проверяют в соответствии с методикой предприятия-изготовителя.

7 Маркировка

7.1 Карданные передачи маркируют, обеспечивая их идентификацию. Содержание маркировки, метод и место нанесения на изделие устанавливают в КД предприятия-разработчика в соответствии с [1].

8 Упаковка

8.1 Упаковка карданных передач, узлов и деталей должна обеспечивать их сохранность от механических повреждений, воздействия атмосферных осадков и загрязнений. Вид упаковки, а также возможность ее отсутствия указывают в документах на поставку.

9 Транспортирование и хранение

9.1 Карданные передачи, узлы и детали перевозят любым видом транспорта, обеспечивающим их сохранность от механических повреждений, загрязнений и атмосферных осадков. Группа условий транспортирования 6 (ОЖ2), хранения — 3 (ЖЗ) по ГОСТ 15150.

Допускается по согласованию между предприятием-изготовителем и потребителем применять другие условия транспортирования и хранения по ГОСТ 15150.

9.2 Все неокрашенные наружные металлические поверхности карданных передач, их узлов и деталей для комплектации или запасных частей следует законсервировать по ГОСТ 9.014 на срок, оговоренный в документах на поставку.

10 Указания по эксплуатации

10.1 Эксплуатация и техническое обслуживание карданных передач следует проводить в соответствии с руководством по эксплуатации АТС, на котором они установлены.

11 Гарантии изготовителя

11.1 Предприятие-изготовитель гарантирует соответствие карданных передач требованиям настоящего стандарта при соблюдении установленных предприятием правил эксплуатации, транспортирования и хранения.

11.2 Гарантийный срок эксплуатации и гарантийная наработка карданных передач, поставляемых для комплектации, должны быть не менее гарантийного срока и гарантийной наработки АТС, для которых они предназначены.

11.3 Гарантийный срок эксплуатации и гарантийную наработку карданных передач, поставляемых для комплектации, исчисляют в соответствии с гарантийными обязательствами на АТС, а поставляемых в запчасти — с момента установки их на АТС.

Карданные передачи, поставляемые для комплектации, следует устанавливать на АТС в сроки, оговоренные в технической документации на изделие.

11.4 Гарантийный срок хранения карданных передач — не более 12 месяцев.

Гарантийный срок хранения карданных передач исчисляют с даты отгрузки продукции.

Приложение А (справочное). Расчет критической частоты вращения карданного вала

Приложение А
(справочное)

Для карданного вала со стальной трубой критическую частоту вращения , мин, рассчитывают по формуле

, (1)

где — наружный диаметр трубы, см;

— внутренний диаметр трубы, см;

— максимальное расстояние между осями шарниров карданного вала, см;

,

где — частота вращения карданного вала в трансмиссии (собственная частота поперечных колебаний вала по первой форме), соответствующая максимальной скорости АТС, мин.

Примечания

1 В данном расчете упругость опор не учитывают.

2 Для карданных передач с промежуточной опорой значение принимают равным расстоянию от оси шарнира до оси подшипника промежуточной опоры.


Критическую частоту вращения вала, выполненного в виде стержня между карданными шарнирами, рассчитывают при , равном нулю.

Критическую частоту вращения карданного вала, состоящего из трубы и стержня, рассчитывают исходя из приведенного значения длины трубы , см, по формуле

, (2)

где — длина трубы вала, см;

— длина трубы, заменяющей стержень вала, см.

Длину трубы , заменяющей стержень вала, рассчитывают по формуле

, (3)

где — длина стержня вала, см;

— диаметр стержня вала, см.

Критическую частоту вращения карданного вала с учетом упругости его опор в трансмиссии устанавливает экспериментально предприятие-разработчик АТС.

Частота вращения карданного вала в трансмиссии, соответствующая максимально возможной скорости движения АТС, должна составлять не более 80% критической частоты с учетом упругости опор.

Приложение Б (справочное). Расчет дисбаланса карданного вала

Приложение Б
(справочное)

1 Дисбаланс карданного вала зависит от его массы и зазоров в шарнирах и механизме изменения длины.

2 Дисбаланс , г·см, в сечении опоры карданной передачи рассчитывают по формулам:

— для вала без механизма изменения длины; (1)

— для вала с механизмом изменения длины, (2)

где — масса карданного вала, приходящаяся на опору, г;

— суммарное смещение оси вала, обусловленное осевыми зазорами в шарнире между торцами крестовины и донышками подшипников и радиальным зазором в соединении «цапфа крестовины — подшипник крестовины», см;

— смещение оси вала, обусловленное зазорами в механизме изменения длины, см.

Массу определяют взвешиванием на весах, размещаемых под каждой опорой горизонтально расположенного вала.

Суммарное смещение оси вала , см, рассчитывают по формуле

, (3)

где — осевой зазор в шарнире между торцами крестовины и донышками подшипников, см;

— внутренний диаметр в подшипнике по иглам, см;

— диаметр цапфы крестовины, см.

Смещение оси вала , см, определяют с учетом конструкции механизма изменения длины. Например, для подвижного шлицевого соединения с центрированием по наружному или внутреннему диаметру определяют по формуле

, (4)

где — диаметр шлицевого отверстия во втулке, см;

— диаметр шлицевого вала, см.

Примечание — Для карданного вала без механизма изменения длины .


Минимальный и максимальный дисбаланс рассчитывают с учетом поля допуска сопрягаемых элементов карданной передачи или карданного вала.

Действительный дисбаланс карданного вала, определяемый точностью изготовления посадочных и присоединительных поверхностей балансировочного оборудования, а также посадочных поверхностей агрегатов трансмиссии, больше расчетного значения.

Приложение В (рекомендуемое). Допустимые углы установки карданных валов

Приложение В
(рекомендуемое)

Углы установки карданного вала в трансмиссии в статическом состоянии автомобиля полной массы должны быть не более:

3° — для легковых АТС;

5° — для грузовых АТС и автобусов;

8° — для полноприводных АТС.

Минимальные углы установки карданного вала с шарнирами на игольчатых подшипниках должны быть не менее 0,5°.

Для карданных валов, установленных между мостами тележки, допускается угол установки, равный нулю.

Приложение Г (рекомендуемое). Допустимые отклонения формы присоединительных поверхностей фланцев

Приложение Г
(рекомендуемое)

Таблица Г.1 — Допустимые отклонения формы присоединительных поверхностей фланцев

Максимальная частота вращения карданного вала в трансмиссии, мин	Допуск плоскостности, мм, не более	Допуск торцевого биения, мм, не более	Допуск радиального биения посадочного пояска, мм, не более
До 500 включ.	0,08	0,08	0,08
Св. 500 » 3500 «	0,05	0,05	0,05
» 3500 » 5000 «	0,04	0,04	0,04
» 5000	0,03	0,03	0,03

Таблица Г.2 — Допустимые отклонения формы присоединительных поверхностей фланцев с торцевыми зубьями

Допуск плоскостности, мм, не более	Допуск торцевого биения, мм, не более
0,1	0,12

Примечание — Проверку допустимых отклонений проводят по роликам диаметром 3,5 мм.

Приложение Д (обязательное). Параметры, проверяемые при испытаниях

Приложение Д
(обязательное)

Таблица Д.1

Наименование параметра и показателя качества	Приемочный контроль	Приемосдаточные испытания	Периодические испытания
Карданная передача или карданный вал
Комплектность	+	+	+
Правильность сборки	+	+	+
Внешний вид сварных швов	+	+	+
Внешнее состояние защитного покрытия	+	+	+
Отсутствие на поверхности труб и сопряженных деталей трещин, вмятин и других механических повреждений	+	+	+
Крепление балансировочных пластин	+	+	+
Момент затяжки резьбовых соединений	+	+	—
Углы в карданных шарнирах	+	—	+
Момент поворота шарнира	+	+	+
Наличие смазки в каждом шипе, в подшипниках и в шлицевом соединении	+	+	+
Усилие осевого перемещения в механизме изменения длины	+	+	+
Величина остаточного дисбаланса	+	+	+
Минимальная длина	+	—	+
Максимальная длина	+	—	+
Угол разворота вилок	+	—	+
Радиальное биение трубы	+	—	+
Радиальный и осевой зазоры в шарнире или их суммарная величина	+	—	+
Прочность при кручении	—	—	+
Крестовина с игольчатыми подшипниками
Прочность при кручении	—	—	+

Библиография

[1] ОСТ 37.001.269-96 Транспортные средства. Маркировка

Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2006

Соединение нескольких U-образных шарниров | Универсальные шарниры Belden

Основным преимуществом выбора универсальных шарниров вместо других типов муфт является их способность компенсировать большие угловые смещения при передаче относительно высоких крутящих моментов.

Одинарные U-образные шарниры

могут компенсировать угловое смещение до 45 градусов между входным и выходным валами. В некоторых очень специфических случаях этот угол может быть увеличен еще больше, но это не рекомендуется для использования с какой-либо значительной скоростью вращения.

Угол также можно увеличить, если соединить несколько универсальных шарниров в одну линию. Однако каждое дополнительное соединение требует опоры для ограничения степеней свободы и обеспечения надлежащей передачи крутящего момента и движения. Дополнительные U-образные шарниры и опоры увеличивают трение и, таким образом, снижают эффективность цепи передачи энергии.

Как правило, соединение двух отдельных соединений является наиболее распространенным вариантом последовательных соединений. Пользователь может либо соединить два одинарных соединения, соединив или сварив ступицы вместе, либо использовать один центральный компонент, также называемый «двойной вилкой», что устраняет необходимость в дополнительной механической обработке, сварке и сборке.

В зависимости от размера и типа шарнира эти центральные компоненты доступны как часть стандартного ассортимента продукции или изготавливаются на заказ. Для некоторых менее популярных размеров производители возвращаются к соединению двух одинарных U-образных соединений вышеупомянутыми методами.

Двойные универсальные шарниры не только увеличивают рабочий угол поворота (иногда называемый «W-конфигурацией»), они также позволяют компенсировать параллельное смещение между ведущим и ведомым валами («Z-конфигурация»).

U-образные соединения в правильной конфигурации W и Z на виртуальной плоскости

U-образные соединения в неправильной конфигурации W и Z на виртуальной плоскости

Обе конфигурации обеспечивают почти постоянную скорость между входящим и выходящим концом соединения.

Однако необходимо выполнить несколько условий. Двойной шарнир должен располагаться в виртуальной плоскости, а рабочие углы двух шарниров должны быть одинаковыми. Если один или оба соединительных конца расположены под углом, который переводит сборку из виртуальной плоскости в свободную трехмерную конфигурацию, соотношение постоянной скорости теряется.Кроме того, два шарнира необходимо расположить под углом 180 ° друг к другу, совместив хомуты, направленные внутрь.

U-образные соединения не в виртуальной плоскости

U-образные соединения с правильной и неправильной фазировкой

Постоянная скорость означает, что оба конца шарнира вращаются с одинаковой скоростью и все время остаются в одной и той же точке вращения. Это не относится к одиночному универсальному шарниру.При постоянной входной скорости выходная сторона шарнира вращается с волной изменяющейся скорости со скоростями, разными в разных точках вращения. Величина отклонения зависит от рабочего угла. Чем больше угол, тем больше скорость / положение выходного вала отличается от входного вала. В зависимости от области применения и условий эксплуатации это может привести к ошибкам позиционирования или вибрации.

Разница углов поворота карданного шарнира

Из-за повышенного трения в двойных шарнирах и последовательной установки центров шарниров рекомендуется снизить номинальный крутящий момент для сдвоенных шарниров на 10% по сравнению с одинарным шарниром той же конструкции и размера.Однако во многих случаях использование двойного шарнира может увеличить срок службы конфигурации. В частности, для шарниров подшипников качения передаваемый крутящий момент быстро уменьшается с увеличением угла. Уменьшение рабочего угла на шарнир за счет использования двойного универсального шарнира в конфигурации w может снизить нагрузку на подшипник и обеспечить работу входного и выходного валов с постоянной скоростью.

Двойной шарнир — различия в карданном шарнире

Если вы передаете мощность по прямой линии, вы можете использовать вал для этого.Однако добавьте углы и смещения, и все станет сложно. Теперь вам нужен кардан. Карданные шарниры используются в карданных валах, где вам необходимо передавать мощность от раздаточной коробки на оси во время циклов подвески. Типичный карданный шарнир состоит из центральной крестовины (корпуса) с четырьмя цапфами, четырех крышек подшипников, которые устанавливаются на цапфы, игольчатых подшипников внутри крышек и смазочных уплотнений. Мы направились к Bayshore Truck, нашему местному дилеру Spicer, чтобы сравнить размеры и типы карданных шарниров для карданных передач.

Самый распространенный универсальный шарнир, используемый в джипах и полутонных грузовиках, известен как шарнир серии Spicer 1310. Их легко найти и они удерживаются внешними стопорными кольцами. В шарнирах 1330 используется больший корпус, чем в шарнирах 1310, но цапфы и крышки того же размера. Они часто встречаются в 3⁄4-тонных грузовиках и допускают большую угловатость, чем 1310 шарниров, но лишь ненамного прочнее. 1350 шарниров встречаются в 1-тонных грузовиках и используют более широкий корпус шарнира 1330, но с большими цапфами и крышками. В шарнирах 1410 используется более широкий корпус, но колпачки того же размера, что и в шарнирах 1350, что делает их идеальными для применения с большой мощностью под большим углом.

Типичный карданный шарнир состоит из центральной крестовины (корпуса) с четырьмя цапфами и четырьмя крышками подшипников.

Большинство трансмиссий имеют две противоположные вилки с одним карданом на каждом конце, называемые «одиночным карданом», где стыки разнесены на 90 градусов. Шарниры на конце раздаточной коробки и конце оси должны работать в параллельных плоскостях с одним карданным шарниром, чтобы нейтрализовать фазировку, когда один шарнир ускоряется, а другой замедляется. Это происходит из-за того, что при вращении карданный шарнир находится под углом, а не прямо вверх и вниз.

В некоторых трансмиссиях используется «двойной кардан» или постоянная скорость (CV) с двумя шарнирами на одном конце (обычно раздаточная коробка) и одним шарниром на другом конце. Два шарнира разделяют угол, обеспечивая большую угловатость. В трансмиссии этого типа шестерня должна быть направлена ​​вверх к раздаточной коробке.

Углы трансмиссии вызывают две проблемы. Один из них — это рабочий угол при нормальном движении, который может вызвать вибрацию и / или преждевременный выход из строя соединения, если он слишком крутой или не в фазе.Обратите внимание, что с мягкими листовыми рессорами угол шестерни может измениться на несколько градусов при подаче мощности, поэтому даже углы трансмиссии, которые кажутся правильными в неподвижном состоянии, могут быть не идеальными. Как показывает практика, удвоение рабочего угла сокращает срок службы карданного шарнира вдвое. Решение этой проблемы — перейти на шарнир с более широким диапазоном движения, с двойным карданом или, в идеале, уменьшить угол кардана.

Другой проблемой является максимальный угол при полном наклоне, при котором вилка или карданный шарнир может заедать и ломаться.Ограничивающие ремни могут решить эту проблему, если вы поймаете ее до того, как выйдете на тропу. Единственный ограничительный ремень в центре оси будет сохранять полное шарнирное соединение, ограничивая при этом общий провис подвески.

См. Все 12 фото Спереди слева направо: карданные шарниры 1310, 1330, 1350 и 1410 Spicer. Обратите внимание, что шарнир 1330 имеет такую ​​же ширину, как и 1350, но имеет такой же размер, как и 1310. Более широкий корпус обеспечивает большую угловатость, а больший колпачок будет более прочным.

Смазка или нет? Что сильнее?
Многие универсальные карданные шарниры доступны как в смазываемых, так и в несмазываемых формах, и вопрос о том, какой из них более прочный, уже давно обсуждается.Сторонники несмазываемых карданных шарниров утверждают, что просверливание отверстия в крестовине карданного шарнира и нарезание резьбы по нему для смазки ослабляет корпус шарнира. Зерка также можно оторвать от препятствий на тропе. С другой стороны, если вы часто катаетесь по снегу или часто переходите через воду, смазываемые карданные шарниры позволяют значительно продлить срок службы ваших шарниров.

В конце концов, эта дискуссия, кажется, сводится к тому, как (и если) вы ломаете карданные шарниры. Если соединение деформируется из-за превышения допустимого крутящего момента, то лучшим выбором может быть несмазываемый U-образный шарнир.Если у вас есть шарниры, которые перегорают, работают всухую или загрязняются, используйте смазываемые карданные шарниры. Однако просто купить смазываемые карданные шарниры недостаточно; их следует обслуживать после каждой поездки по тропе.

Универсальный шарнир | GMB Corporation

Распечатайте эту страницу.

Универсальный шарнир GMB

Приводной вал в сочетании с универсальным шарниром широко используется не только в автомобильной промышленности, но и во всех других отраслях промышленности. Назначение: передача высокого крутящего момента в ограниченном пространстве.GMB специализируется на универсальном шарнире, ключевом элементе модуля, таком как приводной вал или карданный вал. GMB может удовлетворить различные требования и размеры валов OEM-клиентов. GMB также покрывает мировой рынок послепродажного обслуживания более широким ассортиментом и с гордостью расширяет наш бренд. GMB обладает производственными и инженерными знаниями и опытом для производства универсальных шарниров высочайшего качества по разумной цене.

Функции

Передающий приводной вал с минимальными требованиями к пространству соединяет ведущий вал с ведомым под углом через гладкий механизм универсального шарнира.Обычно в вал устанавливается комплект из 2 универсальных шарниров. При сборке важно установить одинаковый рабочий угол, одинаковую плоскость и одинаковую фазу, чтобы обеспечить постоянную скорость.

Основное правило сборки вала при постоянной скорости

• такой же рабочий угол; А = В
• — тот же самолет; ведущий вал = центральный вал = ведомый вал в той же плоскости

• ③ Отверстия вилки (вилки) ведущего вала и ведомого вала должны быть направлены под прямым углом.

Структура

Карданный вал состоит из крестовины крестовины и 4-х роликовых подшипников, заполненных консистентной смазкой. Он может передавать большой крутящий момент при низком трении. Крестовина с цапфами цапфы и корпуса подшипников в качестве наружного кольца подвергались горячей ковке или холодной штамповке и механической обработке. Позже их науглероживают в печи, чтобы получить повышенную прочность и износостойкость. Наконец, детали шлифуются до расчетного размера с жесткими допусками. Сальник и пыльник также используются для защиты внутренней области шейки от проникновения посторонних материалов.Разнообразие марок и материалов выбрано для работы в экстремальных условиях, таких как очень высокие / очень низкие температуры.

TECH TALK: НЕБОЛЬШАЯ ИНФОРМАЦИЯ О U-образных соединениях

U-образных соединениях

Карданный шарнир (универсальный шарнир) в основном представляет собой гибкую точку поворота, которая передает мощность посредством вращательного движения между двумя валами не по прямой линии.
Карданный шарнир должен быть гибким, чтобы компенсировать изменения угла трансмиссии из-за постоянно меняющейся местности под автомобилем.

U-образный шарнир — одно из старейших гибких муфт.
Широко известен своим использованием в легковых и грузовых автомобилях. Карданный шарнир в его простейшей форме состоит из двух вилок, расположенных под прямым углом друг к другу, и четырехточечной крестовины, соединяющей ярмы. Крестовина находится внутри крышек подшипников в сборе, которые запрессованы в проушины вилки. Одна из проблем, присущих конструкции карданного шарнира, заключается в том, что угловые скорости компонентов изменяются за один оборот.

На конце каждого выходного и входного валов находится вилка и / или фланец. Хомуты, удерживающие крышки подшипников карданного шарнира, иногда называют ушками. Крышки подшипников карданного шарнира вдавливаются в вилку (проушину) и удерживаются на месте с помощью c-образного зажима (полукруга), внутреннего стопорного кольца или стопорного кольца полного круга. Транспортные средства, которые используются в тяжелых условиях бездорожья, должны использовать стопорное кольцо с внутренним или полным кругом. Если U-образные соединения типа c-clip доступны только для вашего приложения, квалифицированный машинист может модифицировать их, чтобы они подходили к зажимам полного круга.Со временем и в суровых условиях c-образные зажимы изнашиваются, принимают неправильную форму и выпадают. Когда c-образный зажим выпадет, крышка подшипника карданного шарнира выйдет из вилки. если оставить без присмотра, цапфа (штифт) карданного шарнира повредит форму вилки. Это повреждение очень трудно отремонтировать и обычно требует покупки нового внутреннего или внешнего полуоси или дорогостоящего ремонта карданного вала.

Рабочие углы:

Стандартные карданные шарниры не предназначены для работы под крайними углами карданного вала, если они не специально сконструированы.Как правило, угол поворота карданного вала не должен превышать 22 градуса. однако некоторые производители действительно производят качественные карданные валы с большим углом наклона, которые надежно работают от 22 до 80 градусов.
Приводные валы с экстремальным углом наклона достигаются за счет использования двойного кардана и шарнира равных угловых скоростей . По сути, это соединение с двумя U-образными шарнирами.

Обороты вала	Рабочий угол
5000	3,25 °
4500	3.67 °
4000	4,25 °
3500	5,00 °
3000	5,83 °
2500	7,00 °
2000	8,67 °
1500	11,5 °

Эта таблица основана на соединении при номинальной нагрузке и сроке службы. Превышение номинальной нагрузки или угла уменьшит срок службы карданного шарнира.

Как показывает опыт, при каждом удвоении рабочего угла, числа оборотов в минуту или нагрузки срок службы соединения уменьшается вдвое.Расчетный срок службы составляет порядка 3000 часов.

В типичном внедорожнике подъем подвески делается для увеличения клиренса и позволяет устанавливать шины большего размера. Для компенсации большего диаметра в осях устанавливаются понижающие шестерни. Давайте посмотрим, что это делает с приводным валом: подъем увеличивает угол наклона вала, а нижние шестерни означают, что вал должен вращаться быстрее для данной скорости оси, и то, и другое работает в неправильном направлении на этой диаграмме. Неудивительно, что проблемы с приводным валом часто встречаются в автомобилях, модифицированных для бездорожья.

Анатомия карданного шарнира:

1. Карданный вал (крестовина)
2. Цапфа (штифт)
3. С-образный зажим
4. Крышка подшипника
5. Игольчатые подшипники

Техническое обслуживание и осмотр:

Техническое обслуживание карданного шарнира сегодня не играет большой роли. Большинство продаваемых без рецепта карданов герметичны, не подлежат смазке и не требуют значительного обслуживания. Имейте в виду, что герметичные карданные шарниры, не подлежащие смазке, не могут быть загрязнены, это может сократить срок их службы.Они не лучший выбор для тяжелых условий бездорожья. Смазываемые карданные шарниры прослужат намного дольше при правильном уходе.

При выполнении общего технического обслуживания вашего автомобиля неплохо было бы визуально и вручную проверить ваши карданные шарниры на предмет необычного износа, люфта и отсутствия зажимов. Включите электронный тормоз вашего автомобиля и поставьте под колеса колодки. Установите трансмиссию в нейтральное положение, залезьте под нее и вращайте приводной вал вперед и назад, быстро останавливаясь. Также попробуйте переместить карданный вал вперед и назад.Если U-образные шарниры изношены, вы почувствуете движение в суставе. На неисправный карданный шарнир карданного вала также может указывать стук при ускорении или замедлении, особенно при движении задним ходом. необычная вибрация во время движения также является хорошим показателем того, что следует проверять карданные шарниры.

1310: Обычно для автомобилей со средним крутящим моментом / мощностью в лошадиных силах. От 400 фунтов / фут до 600 фунтов / фут. В зависимости от использования транспортного средства. 1310 — это 1/2-тонный U-образный шарнир, используемый в карданных валах для многих автомобилей Jeep и удерживаемый внешними стопорными кольцами; те, которые немного напоминают крендель.

1330 : Обычно для автомобилей со средним крутящим моментом / мощностью в лошадиных силах. От 400 фунтов / фут до 600 фунтов / фут. В зависимости от использования транспортного средства
Это карданный шарнир карданного вала на 3/4 тонны, который чаще всего встречается на вилке ведущей шестерни, входящей в переднюю или заднюю ось Dana 60. 1330 имеет тот же размер крышки, что и 1310, но с большим крестом.

1350 : Обычно для автомобилей с высоким крутящим моментом / мощностью в лошадиных силах. От 600 фунтов / фут и выше.
Большинство однотонных грузовиков прошлого года использовали эти шарниры в своих карданных валах, но иногда можно было встретить 3/4 тонны и 1/2 тонны.
Обратите внимание, что крест имеет тот же размер, что и 1330 слева от него, но крышки подшипников, и поэтому цапфы, на которых они вращаются, больше, то есть более прочны.

Ссылка на U-Joint:

Все числа вас сбивают с толку? 1310 серии, 1350 серии и так далее?

Вот таблица размеров:

U-образный шарнир серии	Ширина карданного шарнира (дюймы)	Диаметр крышки (дюймы)
1310	3.219	1,062
1330	3,625	1,062
1350	3,625	1,188

Удержание U-шарнира:

Крышки подшипников карданного шарнира вдавливаются в бугель и удерживаются на месте с помощью c-образного зажима, внутреннего стопорного кольца или стопорного кольца с полным кругом. Транспортные средства, которые часто используются на бездорожье, должны использовать стопорное кольцо с внутренним или полным кругом.Если U-образные соединения в стиле c-clip доступны только для вашего приложения, вы можете изменить их, чтобы они принимали полные круглые зажимы.

При сильном толчке с блокировкой дифференциалов и крупногабаритными шинами крышки подшипников шарнира часто будут пытаться «вращаться» в вилке во время работы шарнира. При вращении он часто «выплевывается» из c-образных зажимов карданного шарнира, и тогда колпачок может свободно выйти из вилки, выйдя из оси (если сначала он не раздавится штифтом шарового шарнира). Затем цапфа карданного шарнира разрывает вилки оси, вызывая катастрофический отказ.Даже если он не сломает ярмо, он все равно растянет их, так что они больше не смогут правильно удерживать колпачок.

(стопорное кольцо в канавке крышки подшипника, чтобы удерживать его в бугеле)

Немного истории карданного шарнира

Концепция универсального шарнира основана на конструкции карданов, которые использовались с древних времен. Одним из ожиданий универсального шарнира было его использование древними греками на баллистах.Известно, что первым человеком, предложившим его использовать для передачи движущей силы, был итальянский математик Джероламо Кардано в 1545 году, хотя неясно, создал ли он работающую модель.
Этот узел был позже изобретен заново и получил название « узел Польхема».
В Европе устройство часто называют Карданный шарнир или Карданный вал . Роберт Гук произвел рабочий универсальный шарнир в 1676 году, что дало начало альтернативному названию — шарнир Гука .
Название «универсальный шарнир» дал американский производитель автомобилей Генри Форд.

Одиночный кардан: Одиночный кардан — термин, обозначающий карданный вал с одним универсальным шарниром на каждом конце узла. Итак, в одном карданном валу есть два одинарных карданных шарнира.

Двойной кардан: ( на фото справа )
Двойной кардан — это термин, используемый при описании неразъемного карданного вала с тремя (или более) универсальными шарнирами.Что делает двойной кардан, так это разделение рабочего угла универсального шарнира на два отдельных угла, которые составляют ровно половину исходного угла. Обычно карданный вал с двойным карданом (он же с постоянной скоростью или CV) используется в приложениях, где невозможно или практически невозможно правильно выровнять концы карданного вала для установки с одним карданом. Примеры включают в себя, когда рабочий угол был бы слишком большим по сравнению с одним карданным шарниром (см. Ниже), двойной кардан позволяет разделить рабочий угол между двумя половинами шарнира.Также можно использовать два ШРУСа на приводном валу, который обычно используется там, где невозможно выровнять любой из концов приводного вала, например, когда возникает как вертикальное, так и горизонтальное смещение, или когда присутствуют несогласованные рабочие углы, например, в автомобили с передним приводом, в которых движение подвески происходит как вверх, так и вниз, а также вращение вокруг вертикальной оси из-за действия рулевого управления. Недостатками нескольких ШРУСов являются их более высокая стоимость и сложность по сравнению с U-образными шарнирами, их дополнительная длина и вес, а также уменьшенные ограничения максимального рабочего угла.

U-образные гибкие прецизионные универсальные шарниры по спирали

Новый угол универсальных шарниров

Изогнутые карданные шарниры HELI-CAL обеспечивают точные рабочие характеристики

Карданный шарнир — это механическое соединение между вращающимися валами, которые обычно не параллельны, а пересекаются. «U-образные шарниры» передают крутящий момент и движение.

Карданные шарниры

используются в самых разных областях, где основное внимание уделяется устранению значительных угловых перекосов.Типичные области применения включают: шарнирные механизмы, оборудование для пищевой промышленности, замену дорогостоящих редукторов и приводы, в которых положение двигателя должно быть смещено под углом от оси ведомого агрегата.

Самый старый и самый распространенный тип карданного шарнира называется карданным шарниром или шарниром типа крюка. Он состоит из хомутов ступицы, соединенных крестообразным промежуточным звеном. Эти популярные карданные шарниры часто используются в автомобильной промышленности. Поскольку конструкция состоит из нескольких частей, движущиеся части карданного шарнира этого типа обычно требуют смазки; и по мере износа сустава количество люфта или люфта внутри самого сустава увеличивается.Даже смазанный карданный шарнир требует периодического обслуживания и может протекать смазка.

С точки зрения производительности карданные шарниры могут передавать относительно высокий крутящий момент при минимальных радиальных нагрузках. Но по своей конструкции эти U-образные шарниры затрудняют компенсацию параллельного смещения и осевого смещения. Карданные типы также вносят непостоянство вращения в приводные системы, явление, известное как «вращение с непостоянной скоростью».

«HELI-CAL Flexure» — это продвинутое и уникальное решение для карданного шарнира, которое в целом превосходит возможности обычных конструкций карданного шарнира.Винтовой карданный шарнир — это действительно изгиб, допускающий угловое смещение более 5 °. При определенных обстоятельствах он может компенсировать угловое смещение до 90 °. Этот тип карданного шарнира также компенсирует осевое и параллельное смещение.

Винтовой изогнутый карданный шарнир часто используется для прямой замены редуктора с коническим редуктором 90 °. Редукторы дороги и обычно требуют смазки поверхностей зубчатых колес и подшипников. Замена на не требующий обслуживания спиральный изогнутый карданный шарнир может сэкономить деньги как на первоначальной закупочной цене, так и на расходах на техническое обслуживание.Гибкие U-образные соединения могут быть полезны практически везде — например, в аэрокосмической отрасли, в бытовой технике, электронике, механизмах управления и приводах, медицинских и оптических устройствах, швейных машинах, инструментах и ​​текстильном оборудовании.

Рабочие характеристики каждого HELI-CAL Flexure определяются такими характеристиками, как: внешний диаметр изгиба, внутренний диаметр, толщина катушки, материал, количество витков и количество пусков.

Изменяя эти характеристики, крутящий момент, возможности углового и параллельного смещения, скорости изгиба и поперечного изгиба гибких карданных шарниров можно сделать так, чтобы они соответствовали конкретным спецификациям и / или требованиям.

При использовании гибкого карданного шарнира заказчик получает:

• Выбор материалов
• Бесконечный выбор концевых насадок
• Оптимизированная несоосность и крутящий момент
• Различные скорости изгиба на кручение и поперечный изгиб
• Возможность работы в приложениях с ручным или моторным приводом
• Постоянная скорость

Дополнительный бонус: гибкие карданные шарниры не имеют :

• Люфт
• Движущиеся части
• Требования к техническому обслуживанию и смазке
• Ограниченный выбор возможностей и размеров
• Ограниченная возможность углового смещения

После того, как разработчик / заказчик предоставит Helical требования к рабочим характеристикам для своего устройства, машины или оборудования, будет разработана особая конструкция изгиба, которая будет соответствовать или превосходить требования приложения.Также может быть указано прикрепление для безопасного взаимодействия с соседними компонентами. В результате получился изогнутый U-образный шарнир HELI-CAL, который работает как неотъемлемая часть приложения заказчика.

Гибкие карданные шарниры HELI-CAL разработаны специально для приложений клиентов, исходя из конкретных требований клиентов в качестве отправной точки. Готовый продукт представляет собой изогнутый U-образный шарнир HELI-CAL, который «как перчатка» подходит к устройству, машине или оборудованию.

Компания

Helical Products Company с ее уникальной гибкостью HELI-CAL удовлетворяет большинство требований к U-образным соединениям.Независимо от того, требуется ли в приложении небольшой угол чуть более 5 ° или угол изгиба на 90 °, у Helical есть ответ «изгиб». В этом «ответе» используется бесступенчатый HELI-CAL Flexure с его удивительным диапазоном изменяемых характеристик. Больше нет необходимости использовать универсальный подход к U-образным соединениям.

значений для измерения вальгусной деформации большого пальца стопы

J Foot Ankle Res. 2014; 7: 29.

, ¹ , ² и ¹

Ward M Glasoe

¹ Программа физиотерапии, Медицинская школа Университета Миннесоты, почтовый код Майо 388, 420 Delaware St SE, Миннеаполис , MN 55455, USA

Fernando A Pena

² Ортопедическая хирургия, Медицинская школа Университета Миннесоты, Риверсайд Кампус, 2512 Седьмая ул.S, Миннеаполис, Миннесота 55454, США

Вандана Фадке

¹ Программа физиотерапии, Медицинская школа Университета Миннесоты, почтовый код Майо 388, 420 Delaware St SE, Миннеаполис, Миннесота 55455, США

¹ Программа Магистр физиотерапии, Медицинская школа Университета Миннесоты, почтовый индекс Мэйо 388, 420 Delaware St SE, Миннеаполис, Миннесота 55455, США

² Ортопедическая хирургия, Медицинская школа Университета Миннесоты, Риверсайд Кампус, 2512 Seventh St.S, Миннеаполис, Миннесота 55454, США

Автор, ответственный за переписку.

Поступило 3 января 2014 г .; Принято 7 мая 2014 г.

Copyright © 2014 Glasoe et al .; лицензиат BioMed Central Ltd. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе, при условии, что оригинальная работа должным образом указана. Отказ от лицензии Creative Commons Public Domain Dedication (http: // creativecommons.org / publicdomain / zero / 1.0 /) применяется к данным, представленным в этой статье, если не указано иное. Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.

Abstract

Предпосылки

В настоящее время нет рекомендуемых стандартов для описания кинематики первого плюснефалангового сустава. В этом исследовании сравнивались 2 различные последовательности поворота углов кардана, что имело значение для понимания измерения деформации большого пальца стопы.

Методы

Участвовала 31 женщина (19 вальгусная деформация большого пальца стопы; 12 контрольных).Все были сканированы с помощью открытого вертикального магнитно-резонансного сканера, их ступня была поставлена ​​для имитации условий походки в средней стойке, отведенной пятке и конечной стойке. Используя компьютерные процессы, выбранные тарзалы были реконструированы в виртуальные модели костей и встроены в системы координат главных осей, из которых матрица вращения между большой плюсневой костью и первой плюсневой костью была разложена на карданные углы. Затем углы суставов сравнивали с использованием дисперсионного анализа с повторными измерениями (ANOVA) внутри факторов (последовательность вращения и состояние походки).

Результаты

Только последовательность поперечных плоскостей — первая последовательно дает инкрементное увеличение тыльного сгибания и отведения в ходе походки в обеих группах. Было взаимодействие (F ≥ 25,1; p <0,001). Последующие сравнения показали, что углы были разными ( p <0,05) в терминальной позиции.

Выводы

Различные последовательности вращения дают разные результаты. Извлечение первого поворота в поперечной плоскости позволяет выравниванию большого пальца стопы в покое отклоняться от сагиттальной плоскости.Следовательно, представление кинематики первого плюснефалангового сустава с последовательностью поперечных вращений плоскостью вперед может быть предпочтительным, особенно в случаях вальгусной деформации большого пальца стопы.

Ключевые слова: Измерение биомеханики, деформация бурсита большого пальца, моделирование походки

Предпосылки

Трехмерная кинематика часто рассчитывается с помощью уравнений угла Кардана (Эйлера). Углы кардана количественно выражаются как упорядоченные повороты вокруг трех осей и представляют смещения суставных движений в анатомических плоскостях тела.Вращения суставов тыльного / подошвенного сгибания стопы происходят вокруг медиолатеральной оси в сагиттальной плоскости; инверсия / выворот относительно продольной оси во фронтальной плоскости; приведение / отведение относительно вертикальной оси в поперечной плоскости. Чтобы уменьшить зависимый от последовательности характер вычисления матрицы, первое вращение обычно извлекается вокруг оси наибольшего движения сустава, а последнее вращение — вокруг длинной оси дистального сегмента [1]. Следуя этим основным рекомендациям, Международное общество биомеханики (ISB) рекомендовало исследователям принять последовательность сагиттального, фронтального и поперечного вращения в качестве стандарта для описания кинематики голеностопного сустава [2].Никаких стандартов для первого плюснефалангового сустава (1-MTP) не рекомендовано.

Большой палец стопы играет такую ​​же важную роль, как и голеностопный сустав во время ходьбы (рисунок), и нарушения, связанные с суставом 1-MTP, являются обычным явлением [3]. Шагающий перемещает большой палец стопы вокруг кондиллоидной системы двухосного сустава (рисунок), расположенной в головке первой плюсневой кости [4,5]. Ориентация осей суставов позволяет большому пальцу стопы вращаться в сагиттальной и поперечной плоскостях, но ограничивает вращение большого пальца стопы независимо от первой плюсневой кости во фронтальной плоскости [4].Зная анатомию, исследования, описывающие сустав 1-MTP с углами кардана, вычисляют движение во фронтальной плоскости (вброс / выворот) как последний порядок вращения [6-11]. Однако нет единого мнения о том, следует ли рассчитывать первый порядок поворота в сагиттальной плоскости (тыльное / подошвенное сгибание) [6,7] или в поперечной плоскости (добавление / отведение) [10,11], особенно у людей с вальгусной деформацией стопы [12].

Большой палец стопы выступает в качестве точки опоры движения при походке. Линии на полу обозначают угол движения стопы, который в среднем составляет 10 ° от срединно-сагиттальной линии. Линия на стопе оценивает нормальный образец центра давления (ЦД), который смещается к большому пальцу стопы на заключительных этапах походки.

Изображена система двухосного сустава, расположенная в первой плюсневой кости. Тыльное сгибание и подошвенное сгибание Hallux происходят вокруг горизонтальной оси в сагиттальной плоскости; отведение и приведение вокруг вертикальной оси в поперечной плоскости.Дорсифлексия и отведение — движения, показанные стрелками.

Hallux valgus в основном характеризуется смещением в поперечной плоскости сустава 1-MTP. Отведение большого пальца стопы относительно продольной оси первой плюсневой кости, а при серьезной деформации отведение большого пальца стопы превышает 40 градусов [3]. Даже при отсутствии деформации поза большого пальца стопы в состоянии покоя имеет тенденцию к некоторой степени отведения относительно первой плюсневой кости и средней сагиттальной линии тела.Чтобы учесть это смещение при совмещении стыков, Glasoe et al. [10,11] смоделировали соединение 1-MTP, используя последовательность поперечных плоскостей. Другие исследователи [6,8,9] следовали рекомендациям ISB для голеностопного сустава и смоделировали сустав 1-MTP, используя последовательность сначала в сагиттальной плоскости. Оба решения верны, поэтому предпочтение становится вопросом клинической интерпретации.

Целью этого исследования было сравнить влияние последовательности поворота кардана на кинематику сустава 1-MTP во время ходьбы с последствиями для измерения деформации большого пальца стопы.Ссылаясь на данные, записанные в исследованиях походки [6,7], и исходя из того, как ступня ставится во время шага (рисунок), и траектории центра давления тела, который перемещается в ответ на силы реакции опоры [13], тыльное сгибание и отведение Hallux должен возникать во время подъема пятки. Из-за значимости вертикальной силы и того, что коллатеральные связки сдерживают движение большого пальца стопы в поперечной плоскости, тыльное сгибание должно быть самым большим. Для нормальной походки необходимо около 50 градусов движения сустава 1-MTP [6-8].Деформация увеличивает нагрузку на медиальную границу большого пальца стопы [3], поэтому направление соответствующих внешних и внутренних сил контакта ступни с землей может уменьшить тыльное сгибание, в то же время способствуя отведению большого пальца стопы.

Таким образом, в этом исследовании сравнивались эффекты «сагиттальной» и «поперечной» последовательности вращения плоскостью вперед углов сустава 1-MTP у женщин, сгруппированных на основании наличия или отсутствия деформации большого пальца стопы. Данные были проанализированы по 2 гипотезам. Во-первых, разные последовательности углов поворота кардана будут давать разные углы.Во-вторых, обе последовательности вращения будут приводить к увеличению количества тыльного сгибания и отведения большого пальца стопы во время походки независимо от группового назначения.

Методы

Участники

Эксперимент был ретроспективным по дизайну. Данные были собраны у 31 (из 31 в общей сложности) взрослой женщины, включенной в исследование, состоящее из двух частей [10,11], в котором для изучения кинематики предплюсны использовалась визуализация веса тела. Подробное описание участников и методов исследования опубликовано в [10,11].У девятнадцати женщин была вальгусная деформация большого пальца стопы. Измерение (на изображениях) угла большого пальца стопы более 15 ° служило порогом для классификации деформации. Угол большого пальца стопы определяет смещение при выравнивании поперечной плоскости соединения 1-MTP. Большой палец стопы был отведен на 33 ° (диапазон от 18 до 64 °) с деформацией, по сравнению с 8 ° (диапазон от -2 до 14 °) в контрольной группе. Участники были подобраны по демографическим группам: возраст 48 ± 17 лет; ИМТ 26 ± 6 кг / м ² . Все дали информированное согласие в соответствии с руководящими принципами Наблюдательного совета Института исследований человека при Университете Миннесоты (№ 0709 M16823).

Экспериментальные процедуры

Участники были визуализированы с помощью открытого вертикального магнитно-резонансного томографа 0,6 Тесла, их ступня была поставлена ​​для имитации средней позиции походки (MS), оторванной пятки (HO) и конечной стойки (TS) [10,11]. Походку моделировали, ставя стопу на одинаковые защелкивающиеся клинья (рисунок). В MS не использовалось расклинивание. Один клин, имеющий угол 15 °, был помещен под пяточную кость при HO. Уложили два клина друг на друга и поместили под пяточной костью с двух сторон на уровне TS. Клин, расположенный под углом 10 °, был также помещен под пальцы ноги в точке TS (рисунок), чтобы подтянуть подошвенную фасцию [10,11].

Виртуальные модели костей. Сагиттальный вид костей, восстановленных по изображениям магнитного резонанса (МРТ). Стопа была помещена в систему на клиньях для имитации средней позиции походки (MS), без пятки (HO) и конечной стойки (TS). Кости — это проксимальная фаланга большого пальца стопы, первая плюсневая, ладьевидная кость, пяточная кость и дистальный конец малоберцовой кости.

После визуализации выбранные кости (рисунок), включая проксимальную фалангу большого пальца стопы и первую плюсневую кость, были реконструированы и зарегистрированы в условиях походки в лабораторной системе координат МРТ с использованием MIMICS (Materialise, Левен, Бельгия).Для определения пространственной ориентации каждой виртуальной модели кости были встроены основные компоненты системы инерциальных осей [14]. Оси системы координат были направлены Z-латерально (тыльное / подошвенное сгибание), Y-вверх (добавление / отведение) и X-переднее (втягивание / выворот). Системы координат, определяющие большой палец и первую плюсневую кость, встроены последовательно и выровнены, почти совпадая с системой отсчета МРТ. Погрешность, связанная с обработкой данных, была <3 градусов [15]. Измерение движения предплюсны оказалось надежным и достоверным в смоделированных условиях походки [10,11].

Анализ данных

Первые углы плюснефаланговых суставов были извлечены из двух различных матриц трансформации, рассчитанных с помощью одного кода Matlab (Mathworks Inc, Натик, Массачусетс). Последовательность сагиттальной плоскости вперед (Z-Y-X) соответствовала рекомендациям ISB для голеностопного сустава [6,8,9], в то время как последовательность поперечной плоскости вперед (Y-Z-X), как считалось, лучше отражала кинематику сустава 1-MTP [12]. Углы суставов были описаны как средние значения для условий походки и исследованы с использованием двухстороннего анализа вариаций в пределах факторов (последовательность вращения и состояние походки) с повторными измерениями (ANOVA).При наличии взаимодействия последующие попарные сравнения были выполнены на каждом уровне состояния. Модель ANOVA запускалась отдельно для двух групп (вальгусная деформация большого пальца стопы и контрольная). Значимость была установлена ​​на уровне p <0,05.

Результаты

На рисунке показаны углы сочленения 1-MTP, обработанные из 2 последовательностей вращения. Независимо от группы или последовательности, тыльное сгибание увеличивалось в зависимости от условий походки. Дорсифлексия увеличилась в среднем на 15 ° от MS к HO и примерно на 35 ° от MS к TS.Только последовательность вращения в поперечном направлении плоскостью вперед последовательно приводит к постепенному увеличению отведения. Отведение увеличивалось в среднем на 5 ° от MS к TS и примерно на 20 ° от HO к TS в обеих группах, когда углы были представлены последовательностью сначала в поперечном направлении, но не при представлении последовательностью в сагиттальной плоскости (рисунок).

Углы первых плюсне-фаланговых суставов в зависимости от условий походки. А) Уголки для контрольной группы. B) Уголки для группы вальгусной деформации большого пальца стопы.Планки погрешностей представляют собой доверительные интервалы 95%. Звездочки (*) указывают на разницу ( p <0,05) при попарном сравнении между последовательностями в условиях. Обратите внимание на изменение масштаба между графиками. Сокращения: МС, мидстанс; HO, пятка без каблука; ТС, терминальная позиция.

Между переменными было взаимодействие (F ≥ 25,1; p <0,001). Последующие сравнения показали, что все средние углы были разными ( p <0,05) при TS. Различия составили ≥ 5,1 ° в сагиттальной плоскости относительно оси Z, ≥ 12.5 ° в поперечной плоскости вокруг оси Y и ≥ 8,2 ° во фронтальной плоскости вокруг оси X. Углы фронтальной плоскости также расходились по направлению.

Обсуждение

De Mits et al. [6] и Leardini et al. [7] использовали последовательность в сагиттальной плоскости для моделирования сустава 1-MTP с карданными углами у взрослых без деформации стопы. Тыльное сгибание и отведение начались до середины и продолжались, пока большой палец не оторвался от земли в последний момент отталкивания. В обоих исследованиях доминировала тыльная флексия.Де Миттс [6] зафиксировал 55 градусов тыльного сгибания и 50 градусов отведения. Leardini [7] зафиксировал 40 градусов тыльного сгибания и 10 градусов отведения. Хотя разница в движении суставов между испытаниями заметна, эти результаты показывают, что тыльное сгибание и отведение должны происходить в суставе 1-MTP в фазу поздней опоры походки (рисунки и). В соответствии с данными, представленными в этих прошлых испытаниях походки [6,7], в этом исследовании ожидалось увеличение количества тыльных сгибаний и отведений, где походка моделировалась путем постановки стопы на систему клиньев (рисунок).При интерпретации этих результатов важно помнить, что ступня участника была расположена одинаково для обеих последовательностей, поэтому любая разница в углах суставов 1-MTP показывает эффекты последовательности вращения и ничего больше.

Независимо от группового назначения, обе последовательности фиксировали увеличение тыльного сгибания (рисунок), как это должно происходить во время походки (рисунок). Дорсифлексия превышала 50 градусов, при этом шаг увеличения от MS до HO — 15 градусов, а от HO до TS — 35 градусов. Это общее количество, а также постепенное изменение тыльного сгибания между условиями походки очень близко к углу заклинивания, используемого для продвижения стопы для имитации походки (рисунок).

Отведение в поперечной плоскости было следующим по величине компонентом движения (рисунок). Из 2 протестированных последовательностей только последовательность поперечной плоскости вперед (Y-Z-X) дает увеличение отведения (~ 20 °) в условиях походки в обеих группах. Последовательность сначала сагиттальной плоскости, для сравнения, выводится как отведение (<5 °) от MS к HO и аддукция (<5 °) от HO к TS в группе с вальгусной деформацией большого пальца стопы. Основываясь на положении стопы, сомнительно, что большая часть стопы могла бы приводить и при нажатии на землю, поскольку пятка поднимается и вес продвигается вперед, а смещение в направлении приведения становится еще более маловероятным в группе с вальгусной деформацией большого пальца стопы.Хотя кинетика не моделировалась, движущая сила походки в конечной стойке имеет активный компонент, приводимый в действие мышцами, которые сгибают пальцы ног и голеностопный сустав, и пассивный компонент, связанный с сжатием подошвенной фасции [16]. Как следствие деформации большого пальца стопы, растяжение мышц-сгибателей и подошвенной фасции, действующей на большой палец стопы, смещается в латеральную сторону сустава 1-MTP. Таким образом, нагрузка должна отводить большой палец стопы, но значимое отведение (~ 20 °) было представлено у пациентов с вальгусной деформацией большого пальца стопы только тогда, когда углы сустава 1-MTP были смоделированы с помощью поперечной последовательности вращения плоскостью вперед.

Этот неправдоподобный результат группы углов кардана заслуживает дальнейшего объяснения. Большее расхождение между последовательностями в группе вальгусной деформации большого пальца стопы (рисунок) связано с большим отклонением в исходном выравнивании 1-MTP в состоянии покоя от прямой (сагиттальная плоскость) оси тыльного / подошвенного сгибания. Поскольку выравнивание позы в состоянии покоя даже близко не к прямому (угол большого пальца стопы = 33 °) с вальгусной деформацией большого пальца стопы, использование последовательности сначала в сагиттальной плоскости приводит к тому, что первое вращение происходит вокруг нефизиологической оси сустава, тогда как использование поперечной плоскости — первая последовательность корректирует первоначальное присутствие абдукционной деформации, а затем регистрирует сгибание тыльной поверхности / подошвы в этом положении.

Углы фронтальной плоскости были рассчитаны как последние порядка поворота. Разница в направлениях (рисунок), эта разница в углах соединения 1-MTP лучше всего подчеркивает эффекты зависимости последовательности при вычислении угла кардана. Усугубляет задачу моделирования нагрузочного поведения большого пальца стопы во фронтальной плоскости, поверхностная пальпация, как того требует большинство методов анализа движения, концентрирует ошибку вокруг длинной оси большой большой палец и первой плюсневой кости [17]. Исследователи, решившие рассчитать положение сустава 1-MTP во фронтальной плоскости как последнее вращение на на , должны проявлять осторожность при интерпретации этого результата.

Это ретроспективно разработанное исследование имело ограничения. Походка моделировалась в статических условиях. Позиционирование человека в МРТ-сканере не повторяет нагрузочные требования походки. Важно отметить, что углы суставов не были подтверждены другими методами прямого измерения, хотя расчет тыльного сгибания сустава 1-MTP действительно приблизил угол заклинивания, используемый для продвижения стопы в ступенчатой ​​походке. Исследование также было узким по своему охвату, поскольку в нем сравнивалось вычисление совместного движения 1-MTP с использованием 2 наиболее распространенных последовательностей вращения.Это направление исследований можно расширить, чтобы сравнить возможные различия умножения матриц, связанные с вычислениями трехмерной спиральной оси, или ошибки проекции, связанные с направляющим косинусом. В свете этих ограничений данное исследование не решает проблему, но демонстрирует, почему основные рекомендации, которые определяют порядок вращения в других суставах, могут не применяться к суставу 1-MTP, поскольку большой палец стопы обычно находится в положении относительного отведения. .

Выводы

Матрицы вращения, описывающие углы кардана между первой плюсневой костью и большим пальцем стопы, были разложены с целью сравнения эффектов последовательности вращения сагиттальной плоскостью вперед и поперечной плоскостью вперед.Обе последовательности дают увеличивающееся количество тыльного сгибания, только последовательность поперечного вращения плоскостью вперед последовательно дает увеличивающееся количество отведения, а углы втягивания / выворота расходятся при представлении смещений сустава 1-MTP в условиях походки. Представление кинематики сустава 1-MTP в поперечной, сагиттальной и фронтальной плоскостях (Y-Z-X) может быть предпочтительным, особенно в случаях вальгусной деформации большого пальца стопы.

Конкурирующие интересы

У авторов нет финансовых или личных конфликтов, которые могли бы повлиять на присланную работу.

Вклад авторов

WMG и FAP предоставили концепцию и дизайн исследования, а также получили финансовую поддержку. WMG и VP выполнили сбор и анализ данных. WMG написала рукопись, в то время как другие авторы представили критическую рецензию. Все авторы прочитали и одобрили окончательную рукопись.

Благодарности

Авторы выражают признательность доктору Пауле Людвиг за вклад. Она участвовала в сборе данных и редактировании окончательной копии этой рукописи.Этот проект финансировался Медицинским фондом Миннесоты (№ 3970-9238-09).

Ссылки

• Коул Г.К., Нигг Б.М., Ронски Д.Л., Йедон М.Р. Применение совместной системы координат к трехмерному совместному изображению отношения и движения: предложение по стандартизации. J Biomech Eng. 1993; 115: 344–349. DOI: 10,1115 / 1,2895496. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Wu G, Siegler S, Allard P, Kirtley C, Leardini A, Rosenbaum D, Whittle M, D’Lima DD, Cristofolini L, Witte H, Schmid O, Stokes I.Рекомендация ISB по определениям совместной системы координат различных суставов для сообщения о движении суставов человека — часть I: голеностопного сустава, бедра и позвоночника. J Biomech. 2002. 35: 543–548. DOI: 10.1016 / S0021-9290 (01) 00222-6. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Coughlin MJ, Jones CP. Hallux valgus: демография, этиология и рентгенологическая оценка. Foot Ankle Int. 2007. 28: 759–777. DOI: 10.3113 / FAI.2007.0759. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Michaud TC. Передвижение человека: консервативное лечение нарушений походки.Ньютон, Массачусетс: биомеханика Ньютона; 2011. С. 29–30. [Google Scholar]
• Root ML, Orien WP, Weed JH. Нормальная и ненормальная функция стопы. Лос-Анджелес, Калифорния: Корпорация клинической биомеханики; 1977. С. 55–60. [Google Scholar]
• Де Миц С., Сегерс В., Вудберн Дж., Элеваут Д., Де Клерк Д., Роузен П. Клинически применимая шестисегментная модель стопы. J Orthop Res. 2012; 30: 655–661. DOI: 10.1002 / jor.21570. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Лирдини А., Бенедетти М.Г., Кантани Ф., Симончини Л., Джаннини С.Анатомический протокол для описания кинематики сегмента стопы во время ходьбы. Clin Biomech. 1999; 14: 528–536. DOI: 10.1016 / S0268-0033 (99) 00008-X. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Навоценски Д.А., Баумхауэр Дж.Ф., Умбергер Б.Р. Связь между клиническими измерениями и движением первого плюснефалангового сустава во время ходьбы. J Bone Joint Surg Am. 1999; А-81: 370–376. [PubMed] [Google Scholar]
• Umberger B, Nawoczenski D, Baumhauer J. Надежность и достоверность ориентации первого плюснефалангового сустава, измеренная с помощью устройства электромагнитного слежения.Clin Biomech. 1999; 14: 74–76. DOI: 10.1016 / S0268-0033 (98) 00052-7. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Glasoe WM, Phadke V, Pena FA, Nuckley DJ, Ludewig PM. Исследование кинематики предплюсны на основе изображений с помощью моделирования походки у женщин с вальгусной деформацией большого пальца стопы. Phys Ther. 2013; 93: 1551–1562. DOI: 10.2522 / ptj.20130025. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Glasoe WM, Jensen DD, Kampa BB, Karg LK, Krych AR, Pena FA, Ludewig PM. Кинематика первого луча у женщин с ревматоидным артритом и деформацией бурсита: исследование с помощью визуализации с моделированием походки.Arthritis Care Res. под давлением. [PubMed]
• Glasoe WM, Pena FA, Phadke V, Ludewig PM. Труды Ежегодной конференции Американского общества биомеханики (ASB). Омаха; 2013. Последовательности кардана на кинематике сустава 1-MTP: значение для бурсита стопы [аннотация] стр. 4–7. http://www.openconf.org/asb2013/modules/request.php?module=oc_program&action=summary.php&id=2061. [Google Scholar]
• Chiu MC, Wu HC, Chang LY, Wu MH. Характеристики центра прогрессирования давления под подошвенной областью у пожилых людей.Поза походки. 2013; 37: 408–412. DOI: 10.1016 / j.gaitpost.2012.08.010. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Hirsch BE, Udupa JK, Samarasekera S. Новый метод изучения кинематики суставов на основе трехмерных реконструкций данных МРТ. J Am Podiatr Med Assoc. 1996; 86: 4–15. [PubMed] [Google Scholar]
• Glasoe WM. Кинематическое исследование деформации стопы hallux valgus. Университет Миннесоты, факультет кинезиологии; 2011г. (Кандидатская диссертация). [Google Scholar]
• Hamel AJ, Donahue SW, Sharkey NA.Вклад активного и пассивного сгибания пальцев стопы в нагрузку на переднюю часть стопы. Clin Orthop. 2001; 393: 326–334. [PubMed] [Google Scholar]
• Brown KM, Bursey DE, Arneson LJ, Andrews CA, Ludewig PM, Glasoe WM. Учет точности оцифровки при построении локальных осей координат для модели стопы. J Biomech. 2009; 42: 1263–1239. DOI: 10.1016 / j.jbiomech.2009.03.013. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Универсальные шарниры — GMB North America

Нитриловый каучук

Универсальные шарниры

GMB могут выдерживать более высокую устойчивость к кратковременному и продолжительному воздействию широкого спектра масел и химикатов, независимо от того, полностью ли они погружены в воду или просто подвергаются воздействию элементов.Нитриловый каучук может выдерживать экстремальные температуры от -40 ° F до + 250 ° F без нарушения функциональной или структурной целостности.

ПОЧЕМУ ЭТО ВАЖНО?

Низкосортная резина низкого качества содержит наполнители и другие примеси для снижения затрат, нарушающих общую целостность резины, что приводит к преждевременному выходу из строя. Отказ уплотнения приводит к потере смазки и загрязнению, что является причиной № 1 отказа универсальных шарниров.

Хром-молибденовая сталь

В отличие от стандартной стали 1020, GMB использует высококачественную хромомолибденовую сталь с превосходной прочностью, более длительным сроком службы, а также дополнительной защитой от коррозии.

ПОЧЕМУ ЭТО ВАЖНО?

Металлы более низкого качества подвержены растрескиванию и расслоению, вызывая условия от легких до тяжелых, такие как чрезмерная вибрация, потеря устойчивости транспортного средства и его иммобилизация. Это также может привести к дальнейшему дорогостоящему ремонту.

Запатентованное защитное покрытие

Универсальные шарниры

GMB покрыты запатентованной защитной формулой, которая нанесена на несколько слоев порошкового покрытия, обеспечивая превосходную стойкость к ржавчине и непористую поверхность.

ПОЧЕМУ ЭТО ВАЖНО?

Универсальные шарниры, расположенные в трансмиссии под автомобилем, подвергаются воздействию всех видов элементов, таких как окружающая среда, соленая вода, химикаты для плавления снега и многие другие. Это чрезмерное воздействие делает универсальный шарнир уязвимым и подверженным окислению, что может привести к преждевременному выходу из строя при нормальной работе или в ситуации с высоким крутящим моментом. Добавление защитного покрытия с непористой поверхностью резко снижает вероятность образования окисления в небольших щелях и увеличивает срок службы, долговечность и надежность универсального шарнира.

Игольчатые подшипники из высококачественной стали

Универсальные шарниры

GMB производятся с использованием игольчатых трубчатых подшипников из высококачественной стали, прошедших термообработку и рассчитанных на устойчивость к экстремальным перепадам температуры, высокому давлению и чрезмерному крутящему моменту.

ПОЧЕМУ ЭТО ВАЖНО?

Трубчатые игольчатые подшипники из низкокачественной полой стали без термической обработки подвержены короблению, растрескиванию и чрезмерному износу, что снижает их долговечность и сокращает ожидаемый срок службы.

---

Расскажите своим клиентам о профилактическом обслуживании!

Профилактическое обслуживание — ключ к максимальному увеличению производительности и долговечности любого универсального шарнира. Вот список советов по обслуживанию, которыми вы можете поделиться со своими клиентами:

1. Если установлен смазываемый универсальный шарнир, периодически проверяйте универсальные шарниры на предмет надлежащей смазки примерно при каждой замене масла.
2. Осмотрите вилку, удерживающую универсальный шарнир, на наличие трещин и следов напряжений.
3. Проверьте уплотнения на предмет утечки и замените их, если они протекают.
4. Периодически проверяйте люфт карданного вала, признаки неисправности универсального шарнира или уплотнения.