מפרק מהירות קבועה – הבדלי גרסאות

[[קובץ:Simple CV Joint animated.gif|שמאל|ממוזער|מפרק מהירות קבועה מסוג Rzeppa בעל שישה כדורים, הידוע בכינויו מפרק "פעמון".]]

 

== התקנים קודמים ==

מערכות הנעה קדמית מוקדמות, כמו אלה שב[[סיטרואן]] Traction Avant, בציריות הקידמיות של ה[[לנד רובר]], ובכלי רכב דומים בעלי הנעה לכול הגלגלים, עשו שימוש ב[[מפרק אוניברסלי]], בו ציר בצורת צלב מחבר בין שני חלקים בצורת האות U. [[מפרק אוניברסלי|המפרק האוניברסלי]] אינו מפרק מהירות קבועה מלבד במצב בו שני הצירים מקבילים, וגורם לציר המונע לנוע במהירות משתנה מחזורית כאשר הציר המניע נע במהירות קבועה. מפרק זה הוא פשוט ויכול להיות חזק מאוד, והשימוש העיקרי בו הוא בחיבור צירים שהזווית וטווח התנועה ביניהם אינם גדולים, כמו ב[[גל הינע]] של כלי רכב בעלי [[הנעה אחורית]]. אולם, בזוויות גדולות המפרק האוניברסלי נהיה "קופצני" וקשה לסיבוב, ודורש תחזוקה שוטפת. כמו כן, השימוש בו בציריות הנעה דורש מיסבי תמיכה מסובכים יותר, וניתן לעשות בו שימוש רק במערכות ציריה קשיחות.

 

== 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 "sheppa", 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 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> הם איפשרו העברה חלקה של מומנט סיבוב מהמנוע אל הגלגלים הקידמיים למרות הטווח הרחב של הזוויות בהם נמצאו המפרקים.

 

 

== מפרק Rzeppa (פעמון) ==

[[קובץ:Cv joint large.png|שמאל|ממוזער|הדמיית תלת מימד של מפרק מהירות קבועה מסוג Rzeppa]]

מפרק Rzeppa, הידוע בכינוי מפרק "פעמון", מורכב מכדור פנימי אשר בו שש מסילות, ומעטפת חיצונית תואמת בצורת "פעמון" ובה שש מסילות גם כן. בכול מסילה נמצא כדור. הציר המניע מקובע לחלק הפנימי, בעוד הציר המונע מחובר לחלק החיצוני (הפעמון) בצידו האחד, ולציר הגלגל בצידו השני. מפרק זה הוא גמיש מאוד ויכול לתמוך בשינויים הגדולים בזוויות בין הצירים, אשר נדרשים על ידי מערכת ההיגוי של הגלגלים הקדמיים. מפרק פעמון טיפוסי מרשה זווית כפוף של 48-45 מעלות, בעוד כמה סוגים מאפשרים עד 52 מעלות.

 

 

== מפרק קרדן כפול ==

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>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 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> 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.

 

 

== 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 = 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>{{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>

 

==קישורים חיצוניים==

* [http://www.the-crankshaft.info/2009/09/universal-joints.html סוגי מפרקים אוניברסלים], באתר http://www.the-crankshaft.info

* [http://www.tpub.com/content/construction/14273/css/14273_180.htm מפרק מהירות קבועה], באתר http://www.tpub.com