یک کوپلینگ مشترک جهانی (همچنین به نام های Cardan Joint، Hooke's Joint یا U-Joint نیز شناخته می شود) یک جزء اساسی است که به طور گسترده در سیستم های محرک مکانیکی استفاده می شود. وظیفه اصلی آن اتصال دو شفت که محورهای آنها خطی نیستند و انتقال گشتاور و حرکت چرخشی بین آنهاست. اصل عملکرد آن بر اساس مکانیزم پیوند کروی است که به شفت های متصل اجازه می دهد تا زاویه مشمول معینی (معمولاً تا 15-20 درجه) را در یک صفحه تشکیل دهند و برای جبران خفیف محوری و نادرست زاویه ای و شعاعی.
یک کوپلینگ مشترک مشترک تک معمولی عمدتاً از اجزای زیر تشکیل شده است:
یوغ (Driving Yoke and Driven Yoke): چنگال U شکل یا یوغی شکل که به شفت ها متصل می شود.
شفت/عنکبوت متقاطع (صلیبی شکل): جزء اصلی، شامل چهار ژورنال خرطومی است که به شکل متقاطع چیده شدهاند.
یاتاقانهای غلتکی سوزنی / بلبرینگهای ساده: بین ژورنالهای شفت متقاطع و سوراخهای یوک برای کاهش اصطکاک و سایش نصب میشوند.
درپوش یاتاقان / حلقه نگهدارنده (Circlip): برای محکم کردن و آب بندی یاتاقان ها استفاده می شود و از جداسازی قطعات جلوگیری می کند.
برای غلبه بر نوسانات سرعت ذاتی یک مفصل، روش مهندسی معمولاً از آرایش "مفصل جهانی دوگانه" به صورت سری استفاده می کند. این تنظیم باید از قانون نصب پیروی کند که "زاویه شفت ورودی و شافت خروجی نسبت به شفت میانی برابر است و یوک ها در هر دو انتهای شفت میانی در یک صفحه قرار می گیرند" تا به انتقال سرعت ثابت دست یابد.
جبران ناهماهنگی زاویه ای بزرگ:
برجسته ترین مزیت آن یک اتصال منفرد می تواند زاویه کار نسبتاً بزرگی را در خود جای دهد (معمولاً 15-25 درجه، تا 35 درجه با طرح های خاص)، که آن را برای اتصال شفت هایی با خطاهای قابل توجه نصب یا آنهایی که در حین کار در معرض حرکت نسبی هستند ایده آل است.
طراحی فشرده با ظرفیت بار بالا:
ساختار نسبتاً ساده و در عین حال مستحکم، اغلب از فولاد آلیاژی با استحکام بالا ساخته شده است. قابلیت انتقال گشتاور بسیار بالا، مناسب برای ماشین آلات سنگین (به عنوان مثال، کارخانه های نورد، کشتی ها، تجهیزات معدن).
راندمان انتقال بالا:
با رولبرینگ سوزنی، اتلاف اصطکاک حداقل است و نرخ بهره وری 98٪ - 99.9٪ را به دست می آورد.
قابلیت اطمینان بالا و نگهداری نسبتا ساده:
مقاوم و بادوام با عمر طولانی در صورت روغن کاری مناسب. خرابی ها معمولاً به صورت ساییدگی روی شفت متقاطع یا یاتاقان ها ظاهر می شوند که تعویض آنها نسبتاً ساده است.
مناسب برای محیط های خشن:
می تواند در محیط های گرد و غبار، مرطوب یا با تغییرات دما کار کند، زمانی که مجهز به پوشش محافظ یا مهر و موم باشد.
زمینه های کاربردی اولیه:
صنعت خودرو: سیستم های میل محرک، انتقال گیربکس را به محور محرک متصل می کند.
ماشین آلات متالورژی: مکانیزم های محرک برای کارخانه های نورد، ماشین های صاف کننده.
ماشین آلات ساختمانی: مکان هایی که نیاز به انتقال نیرو با زاویه بزرگ در جرثقیل ها، بیل مکانیکی ها، کامیون های پمپ بتن و غیره دارند.
ماشین آلات کاغذ، صنایع دریایی، ماشین آلات معدن سنگین: تجهیزاتی که گشتاور بالا را منتقل می کنند و شامل ناهماهنگی شفت می شوند.