Den kardangaksel (eller mer presist kardangleddet ) er en mekanisk innretning som tillater overføring av en vinkelrotasjon mellom to aksler , hvis geometriske akser faller sammen. Dette er en måte å lage en ball-til-finger-forbindelse på .
Denne teknikken (ikke å forveksle med kardanleddoppheng ) brukes på kjøretøy for å koble sammen to roterende aksler som ikke er justert, eller hvis vinkelposisjoner, den ene i forhold til den andre, kan variere for eksempel akselen til rattet og rattboksen, spesielt når det gjelder et ratt som kan justeres i høyden i forhold til føreren.
Dens design tilskrives Jérôme Cardan , en italiensk renessansingeniør.
Oppfinnelsen av dette seglet i 1545 tilskrives den italienske matematikeren Jérôme Cardan (1501-1576). Denne berømte italienske forskeren ville ha blitt inspirert av et marinkompass festet på to artikulerte sirkler. Han beskrev skjøten med navnet sitt i en fysikk-avhandling kalt De subtilitate rerum .
Gjennomsnittshastighetene for en revolusjon er identiske på de to akslene som er forbundet med skjøten, men under revolusjonen forårsaker vinkelen som dannes av "gaflene" en ikke-linearitet av den ene akselens vinkelhastighet i forhold til den andre.: enkelt gimbal er ikke konstant hastighet . Dette kan avhjelpes ved å legge til en andre identisk vinkelforbindelse i transmisjonen, hvor de to gaflene i midtakselen er justert i det vanligste spesielle tilfellet, der alle akslene er i samme plan. Vi passerer altså fra inngangsakselen til utgangsakselen med to identiske halvvinkler, hvor vinkelvariasjonene forårsaket av hver av universalleddene er like og motsatte.
Den mest kjente bruken av kardanleddet er i bilen, som kraftoverføring mellom motoren og drivhjulene: tilstedeværelsen av en akselløs fjæring endrer posisjonen til hjulaksene i forhold til aksen til differensialet . I tilfelle av styrte og drivhjulet (i tilfelle av trek kjøretøyer ), ved bruk av et overføringsledd blir avgjørende.
Det faktum at kardanleddet ikke har konstant hastighet hindret ikke bruk av det: Citroën 2 CV hadde bare en kardanskaft per hjul på de første modellene, noe som forårsaket dets karakteristiske sving når du dreier eller starter hjulene.
Fraværet av homokinetikken til Cardan-skjøten forbedres betraktelig ved å montere den to ganger på hver side av kjøretøyet (ofte med en ekstra glideforlengelse) slik tilfellet var på 2 CV fra 1970-tallet, siden hjulaksen forblir omtrent parallell med den av motorens aksel . Fraværet av en streng parallellitet skyldes:
Siden en dobbel kardan ikke helt avbryter hastighetsvariasjonene under disse forholdene, har bilindustrien generalisert bruken av ekte konstanthastighetsfuger ( stativ eller Rzeppa for eksempel).
Kardanledd brukes også til:
Du må sørge for at du følger noen regler for å sikre påliteligheten til en gimbal:
I motorsykkelverden snakker man ofte voldelig om "kardangirkasse" for modeller som ikke er utstyrt med den, på grunn av forvirringen mellom skaft og kardangaksel. For eksempel har maskiner som ikke er utstyrt med en bakhjulsoppheng en aksel uten kardanledd.
På samme måte i bilverdenen snakker man ofte krenkende om "kardan", mens overføring av kardanaksel ofte ofte med fordel erstattes av et stativskjøt .