|
[[קובץ:Simple CV Joint animated.gif|שמאל|ממוזער|מפרק מהירות קבועה מסוג Rzeppa בעל שישה כדורים, הידוע בכינויו מפרק "פעמון".]]
'''מפרק מהירות קבועה''' ({{אנ|Constant Velocity Joint|Constant Velocity Joint}} או CV-Joint) הוא התקן מכני המאפשר להעביר תנועה סיבובית בין צירים הנמצאים בזווית, באופן שבו מהירות הציר המונע אחידה ו'''שווה''' למהירות הציר המניע. מפרק זה נמצא בשימוש בעיקר בכלי רכב בעלי [[הנעה קדמית]] והנעה לכול הגלגלים וכן בכלי רכב בעלי [[הנעה אחורית]] עם מתלה נפרד לכול גלגל - בחיבור הציריה אל הגלגל וה[[דיפרנציאל (רכב)|דיפרנציאל]]. במכונית האאודי קוואטרו ({{אנ|Audi Quattro|Audi Quattro}}) לדוגמה, ניתן למצוא עשרה מפרקים כאלה, בארבע הציריות ובגל ההינע.
== התקנים קודמים ==
== המפרקים הראשונים מסוג מהירות קבועה ==
כאשר [[הנעה קדמית]] הפכה לפופולרית, ומכוניות נוסעים כגון ה"מיני" ({{אנ|Mini|Mini}}) החלו לעשות שימוש במנוע בתצורה רוחבית, נעשו חסרונותיו של המפרק האוניברסלי בציריות הנעה קידמיות בולטים יותר ויותר. מפרקי מהירות קבועה המבוססים על המצאתו משנת 1927 של [[אלפרד שפה|אלפרד שֱׁפָּה]]<ref>Pronounced name="Sheppasheppa", see: Advanced Vehicle Technology, Heinz Heisler, Elsevier Ltd. 2002. pp 215.</ref> ({{אנ|Alfred H. Rzeppa|Alfred H. Rzeppa}}), התגברו על רוב החסרונות הללו.<ref>{{cite namepaper|url=http://v3.espacenet.com/origdoc?DB=EPODOC&IDX=US1665280&F=0&QPN=US1665280|author="Rzeppa", Alfred H.|title=Universal Joint|version=US patent no. 1,665,280|date=1927}}</ref> הם איפשרו העברה חלקה של מומנט סיבוב מהמנוע אל הגלגלים הקידמיים למרות הטווח הרחב של הזוויות בהם נמצאו המפרקים.
מפרק {{אנ|Jean-Albert Grégoire|[[טרקטה}}]] ({{אנ|Tracta|Tracta}}), שגם הוא מפרק מהירות קבועה,<ref name="TractaFig" >http://www.tpub.com/content/automotiveenginemechanics/TM-9-8000/TM-9-80000560.htm</ref> פותח על ידי פייר פנייל (Pierre Fenaille) בשנת 1926,<ref name>[http://v3.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?CC="Tracta"FR&NR=628309A&KC=A&FT=D&date=19271021&DB=EPODOC&locale=fr_V3 European Patent FR628309]</ref> ושימש במרבית כלי הרכב הקרביים בעלי הנעה קדמית במלחמת העולם השנייה. הוא פשוט יותר וחזק יותר ממפרק Rzappa, אולם מייצר חיכוך רב וחום במהירות גבוהה. עם התקדמות טכנולוגיית היצור של מפרקי מהירות קבועה מבוססי כדורים נזנח השימוש בו בכלי רכב וכיום ניתן למצוא אותו רק במכונות.
== מפרק Rzeppa (פעמון) ==
מפרק קרדן כפול דומה ל[[מפרק אוניברסלי#ציר קרדן כפול|ציר קרדן כפול]], אשר בו ציר הביניים קוצר עד למינימום האפשרי, כך שלמעשה מתקבלים שני מפרקים אוניברסלים גב אל גב. התקן זה מהווה מפרק מהירות קבועה במהירויות נמוכות, אם כי החלק האמצעי עדיין אינו נע במהירות קבועה, דבר המייצר ויברציות במהירויות גבוהות. באופן טיפוסי, ניתן למצוא מפרק קרדן כפול בציר ההגה של המכונית. מפרק זה גם מחליף את מפרק הפעמון (Rzeppa) בישומים בהם יש זוויות כיפוף גדולות או עומסים מתפרצים, כגון בציריות של רכבי שטח קשוחים עם הנעה לכול הגלגלים.
כמו כן פותח מפרק קרדן כפול עם התקן יישור צף<ref name="DCJ" >http://www.tpub.com/content/construction/14273/css/14273_181.htm</ref> השומר על זווית שווה בין הצירים המניע, המונע, והחלק האמצעי.
== מפרק טריפוד (תלת רגל) ==
מפרק טריפוד<ref>French namePatent 1272530, also [http://v3.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?FT="Tripod"D&date=19640324&DB=EPODOC&locale=en_gb&CC=US&NR=3125870A&KC=A US Patent US3125870]</ref> מורכב מציר אחד המסתיים בשלוש רגליים גליליות, אשר נמצאות בזווית 90 מעלות לציר, ובזווית של 120 מעלות זו לזו. על כול רגל מורכבת טבעת שמשטחה החיצוני מעוגל. בקצה הציר השני מותקן חלק בצורת גליל חלול אשר בחלקו הפנימי חרוצות שלוש מסילות שלהן חתך גלילי. הטבעות המעוגלות המותקנות על הרגליים של החלק הפנימי ממוקמות בתוך המסילות. מפרק זה מסוגל להעביר תנועה סיבובית מציר אחד לשני, בזוויות כיפוף עד כ-45 מעלות. מפרק זה מרשה תנועה בכיוון הצירי - כלומר מאפשר לצירים להתקרב ולהתרחק זה מזה.
התקן זה הוא "כמעט" מפרק מהירות קבועה (Quasi-Homokinetic), מכיוון שנקודות המגע של הטבעות המוקנות על הרגליים עם המסילות אינן בדיוק במישור ההומו-קינטי. עם זאת, הסטייה ממהירות קבועה היא נמוכה.<ref>K. name="Tripod-W"Watanabe, T. Kawakatsu, S. Nakao (2005). Kinematic and static analyses of tripod constant velocity joints of the spherical end spider type. Journal of Mechanical Design, Transactions of the ASME Volume 127 Issue 6</ref>
== מפרק תומפסון ==
מפרק תומפסון, הנקרא על שם ממציאו גלן תומפסון (Glenn Thompson), הוא מפרק מהירות קבועה אשר פועל עם חיכוך נמוך וכמעט ללא ויברציות. מפרק תומפסון מורכב משני מפרקי קרדן ''זה בתוך זה'', דבר המבטל את הצורך בציר הביניים, ובתוספת מוטות ייצוב השומרים על זווית מתאימה בין המפרקים. מוטות הייצוב שומרים על זווית שווה בין הציר המונע, המניע, והמפרקים, דבר אשר מבטיח העברת מהירות אחידה בין הצירים, בכול זווית בה הם נמצאים. מוטות הייצוב אינם נעים במהירות קבועה, אולם יש להם מומנט אינרציה נמוך מאוד ולכך אינם מיצרים (כמעט) ויברציות. ביטול ציר הביניים מקטין מאוד את הרעידות ועומסי השחיקה הטיפוסיים למפרק קרדן כפול.<ref>{{cite web | url name="Sopanen" http:/><ref/www.ee.lut.fi/static/fi/lab/sahkokaytot/sameko/Cardan_Sameko.pdf | title name="Sheu" />Studies on Torsion Vibration of a Double Cardan Joint
<refDriveline name| last = "Sheu"Sopanen | first = Jussi| date = 1996 | accessdate = 2008-01-22 }}</ref><ref>{{cite web | url = http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=3004428 | title = Modelling and analysis of the Intermediate Shaft Between Two Universal Joints | last = Sheu | first = P| date = 2003-02-01 | accessdate = 2008-01-22 }}</ref> ▼
העובדה שהמפרק מתבסס על זוג מפרקי קרדן מקטין את החיכוך והחום הנוצרים במפרק ביחס למפרק מסוג פעמון (Rzeppa), זאת מכיוון שבמפרק תומפסון נעשה שימוש במיסבים כדוריים היקפיים, בעוד שבמפרק פעמון הכדורים מתגלגלים ומחליקים בתעלות.<ref>{{cite web | url name="FKA" http://www.ika.rwth-aachen.de/pdf_eb/gb5-14e_cv_joint_efficiency.pdf | title = Measurement of CV Joint Efficiency | date = 2005-02-10 | accessdate = 2008-01-22 }}</ref>
החידוש במפרק תומפסון הוא בהמצאת ההתקן השומר על המנח הגאומטרי של זוג מפרקי הקרדן, למשל ארבעה מוטות ייצוב היקפיים בצורת מספריים, והוא הראשון שמכיל צירוף זה של תכונות.<ref>{{cite web | url name=" http://www.centralwesterndaily.com.au/news/local/news/general/an-invention-to-drive-fuel-costs-down/191341.aspx | title = An invention to drive fuel costs down | publisher = yourguide.com.au | last = Bowman" | first = Rebecca| date = 2006-08-03 | accessdate = 2007-02-13 }}</ref>
== לקריאה נוספת ==
== הערות שוליים ==
{{הערות שוליים|יישור=שמאל}}
<div style="direction: ltr;">
<references>
<ref name=Sheppa>Pronounced "sheppa", see: Advanced Vehicle Technology, Heinz Heisler, Elsevier Ltd. 2002. pp 215.</ref>
<ref name=Rzeppa>{{cite paper|url=http://v3.espacenet.com/origdoc?DB=EPODOC&IDX=US1665280&F=0&QPN=US1665280|author=Rzeppa, Alfred H.|title=Universal Joint|version=US patent no. 1,665,280|date=1927}}</ref>
<ref name="TractaFig">http://www.tpub.com/content/automotiveenginemechanics/TM-9-8000/TM-9-80000560.htm</ref>
<ref name=Tracta>[http://v3.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?CC=FR&NR=628309A&KC=A&FT=D&date=19271021&DB=EPODOC&locale=fr_V3 European Patent FR628309]</ref>
<ref name=DCJ>http://www.tpub.com/content/construction/14273/css/14273_181.htm</ref>
<ref name = "Sopanen">{{cite web | url = http://www.ee.lut.fi/static/fi/lab/sahkokaytot/sameko/Cardan_Sameko.pdf | title = Studies on Torsion Vibration of a Double Cardan Joint
Driveline | last = Sopanen | first = Jussi| date = 1996 | accessdate = 2008-01-22 }}</ref>
▲<ref name = "Sheu">{{cite web | url = http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=3004428 | title = Modelling and analysis of the Intermediate Shaft Between Two Universal Joints | last = Sheu | first = P| date = 2003-02-01 | accessdate = 2008-01-22 }}</ref>
<ref name = "FKA">{{cite web | url = http://www.ika.rwth-aachen.de/pdf_eb/gb5-14e_cv_joint_efficiency.pdf | title = Measurement of CV Joint Efficiency | date = 2005-02-10 | accessdate = 2008-01-22 }}</ref>
<ref name = "Bowman">{{cite web | url = http://www.centralwesterndaily.com.au/news/local/news/general/an-invention-to-drive-fuel-costs-down/191341.aspx | title = An invention to drive fuel costs down | publisher = yourguide.com.au | last = Bowman | first = Rebecca| date = 2006-08-03 | accessdate = 2007-02-13 }}</ref>
<ref name=Tripod>French Patent 1272530, also [http://v3.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?FT=D&date=19640324&DB=EPODOC&locale=en_gb&CC=US&NR=3125870A&KC=A US Patent US3125870]</ref>
<ref name = "Tripod-W">K. Watanabe, T. Kawakatsu, S. Nakao (2005). Kinematic and static analyses of tripod constant velocity joints of the spherical end spider type. Journal of Mechanical Design, Transactions of the ASME Volume 127 Issue 6</ref>
</div>
[[קטגוריה:טכנולוגיה תחבורתית]]
| 