een universele verbinding kan ook bekend worden als een universele koppeling, Een U-verbinding, een Cardanverbinding, een Spicerverbinding, een Hardy-Spicerverbinding of een Haakverbinding.

door Dr. Jody Muelaner

een universele verbinding is een verbinding tussen twee objecten, meestal assen, die relatieve rotatie in twee assen mogelijk maakt. Het bestaat uit twee revolute verbindingen met loodrechte en kruisende Assen.

wanneer assen met behulp van een universeel scharnier zijn verbonden, eindigt elke schacht in een revolutieverbinding waarvan de as loodrecht staat op de rotatieas van de schacht. Hierdoor kan roterende beweging worden overgebracht tussen de assen, terwijl een verkeerde uitlijning in beide resterende rotatie graden van vrijheid. Een enkele rotatie graad van vrijheid wordt beperkt (de as rotatie) evenals alle relatieve vertalingen, waardoor een universele gezamenlijke twee graden van vrijheid (2-DOF).

het universele gewricht is geen gewricht met constante snelheid. Als de ingangsas met een constante snelheid draait, zal de snelheid van de outputas oscilleren. Ze zullen dezelfde gemiddelde snelheid hebben, maar de snelheid van de outputas zal op een bepaald moment iets hoger of lager zijn dan dit gemiddelde. De hoeveelheid oscillatie in de outputas hangt af van de hoeveelheid verkeerde uitlijning tussen de assen, als de assen coaxiaal zijn dan zal de outputas in feite een constante snelheid hebben.

Het is mogelijk om een verbinding met constante snelheid te maken door een aantal kruiskoppelingen te combineren. Een dubbele Cardanverbinding is een opstelling van twee kruiskoppelingen, met een korte verbindingsas ertussen, 90° uit fase met elkaar. Als Om het even welke buighoek gelijk tussen de twee kruiskoppelingen wordt gedeeld, dan zullen de twee verbindingen snelheidsschommelingen opheffen zodat de uiteindelijke outputas een constante snelheid heeft. Echter, de oscillatie van de tussenas trillingen veroorzaken en steunen zijn nodig om de gelijke hoeken te handhaven.

kruiskoppelingen zijn uitgebreid gebruikt in de aandrijvingen van voertuigen — maar worden vervangen door koppelingen met constante snelheid. Kruiskoppelingen worden nu zelden gebruikt om het vermogen over te brengen naar de voorwielen van voertuigen, met uitzondering van sommige zware terreinvoertuigen. Ze blijven veel gebruikt voor aandrijfassen, hoewel constante snelheid voegen zelfs beginnen te worden gebruikt voor deze toepassingen. Kruiskoppelingen hebben ook vele andere toepassingen in mechanische besturingssystemen en industriële machines. Kruiskoppelingen maken grote hoeken tussen Assen mogelijk. Bij lichte uitlijning tussen Assen kan een flexibele koppeling een alternatief zijn voor een universele verbinding.