Карданный механизм

Карда́нный механи́зм (кардан), механизм, обеспечивающий вращение двух валов, оси которых изменяют положение при работе машины благодаря подвижному соединению звеньев (жёсткий кардан) или упругим свойствам специальных элементов (упругий кардан).

Карданный механизм назван по имени Дж. Кардано, предложившего специальный подвес для передачи вращения между валами с сохранением неизменного положения тела при любых поворотах его опоры.

Простым жёстким карданным механизмом является шарнир – вращательная пара, которую в ряде механизмов использовал Р. Гук. Конструкция имела все основные элементы современного карданного механизма: две вилки, расположенные под углом и закреплённые в подшипниках неподвижных опор, образующих крестовину и осуществляющих поворот каждая вокруг своей оси.

Подобные конструкции нашли применение в различных машинах, в которых по условиям работы необходимо изменение направления вращения между ведущим и ведомым валами. Коэффициент полезного действия (КПД) механизма 0,95–0,99.

Карданный механизм применяется в трансмиссии автомобилей, приводах транспортных и сельскохозяйственных машин, станков, приборов, летательных аппаратов и др.

Недостатком карданного механизма является неравномерность скорости вращения ведомого вала при постоянной скорости ведущего. Передача вращения невозможна при расположении валов под углом 90 ° относительно друг друга. В этом случае, а также для обеспечения равномерности вращения ведомого вала применяют двойной карданный механизм с равными углами осей вилок, расположенных в одной плоскости.

Для создания компактной конструкции создают различные компоновки механизма, в том числе используют деление угла между валами.