Кинематика карданных шарниров неравных угловых скоростей.

Характерная особенность этого карданного шарнира – асинхронность, т.е. при равномерном вращении ведущего вала, ведомый вал вращается неравномерно. Кинематику карданного шарнира можно проанализировать используя зависимости

где иβ- углы поворота ведущего и ведомого валовсоответственно; и - угловые скорости указанных валов.

Анализ выражения свидетельствует о том, что в рассматриваемом карданном шарнире , т.е. при равномерной скорости вращения ведущего вала, ведомый вал будет вращаться неравномерно, причем степень неравномерности зависит от углаγмежду валами. Скорость достигает максимального значения при ,πи 2 πи определяется по формуле

Минимальное значение скорости наблюдается при и ;

Неравномерность вращения оценивается коэффициентом неравномерности

Углы γустановки валов влияют не только на неравномерность вращения карданного вала, но и на КПД, и на срок службы карданной передачи.

Если угол между валами не превышает , то КПД карданной передачи с двумя шарнирами неравных угловых скоростей доходит в среднем до 0,99. При увеличении этого угла до КПД снижается до 0,95, а долговечность игольчатых подшипников снижается в 3-4 раза. Исходя из этого углы установки валов, соединяемых шарниром неравных угловых скоростей, при номинальной нагрузке в статическом состоянии автомобиля не должны превышать для легковых автомобилей и - для грузовых автомобилей и автобусов, - для автомобилей высокой проходимости. Вместе с этим указанные углы не должны быть меньше во избежание возникновения явления бринеллирования в игольчатых подшипниках.