Un giunto universale può anche essere conosciuto come giunto universale, giunto a U, giunto cardanico, giunto Spicer, giunto Hardy-Spicer o giunto di Hooke.

Di Dr. Jody Muelaner

Un giunto universale è una connessione tra due oggetti, tipicamente alberi, che permette la rotazione relativa in due assi. È costituito da due giunti revolute con assi perpendicolari e intersecanti.

Quando gli alberi sono collegati tramite un giunto universale, ogni albero termina in un giunto revolute con il suo asse perpendicolare all’asse di rotazione dell’albero. Ciò permette che il moto rotatorio sia trasferito fra le assi mentre permette il disallineamento in entrambi i gradi rotazionali restanti di libertà. Un singolo grado di rotazione di libertà è vincolato (la rotazione dell’albero) così come tutte le traduzioni relative, dando un giunto universale due gradi di libertà (2-DOF).

Il giunto universale non è un giunto a velocità costante. Se l’albero di ingresso ruota a una velocità costante, la velocità dell’albero di uscita oscillerà. Avranno la stessa velocità media ma la velocità dell’albero di uscita sarà leggermente superiore o inferiore a questa media in un dato momento. La quantità di oscillazione nell’albero di uscita dipende dalla quantità di disallineamento tra gli alberi, se gli alberi sono coassiali allora l’albero di uscita avrà infatti una velocità costante.

È possibile creare un giunto a velocità costante combinando un numero di giunti universali. Un doppio giunto cardanico è una disposizione di due giunti universali, con un breve albero di collegamento tra loro, 90 ° fuori fase l’uno con l’altro. Se un angolo di curvatura è condiviso equamente tra i due giunti universali, i due giunti annulleranno le oscillazioni di velocità in modo che l’albero di uscita finale abbia una velocità costante. Tuttavia, l’oscillazione dell’albero intermedio causerà vibrazioni e supporti sono necessari per mantenere gli angoli uguali.

I giunti universali sono stati ampiamente utilizzati nelle trasmissioni dei veicoli, ma vengono sostituiti da giunti a velocità costante. Giunti cardanici sono ora raramente utilizzati per trasmettere potenza alle ruote anteriori dei veicoli, ad eccezione di alcuni veicoli fuoristrada pesanti. Rimangono ampiamente utilizzati per gli alberi di trasmissione, anche se i giunti a velocità costante stanno iniziando ad essere utilizzati per queste applicazioni. I giunti universali hanno anche molti altri usi nei sistemi di controllo meccanico e nei macchinari industriali. I giunti universali consentono grandi angoli tra gli alberi. Per un leggero disallineamento tra alberi, un giunto flessibile può essere un’alternativa a un giunto universale.