Угловой шарнир — это общий термин для широкой классификации способов соединения, когда одна деталь входит в соединение в определенном направлении, а другая — в другом. Существует две классификации угловых соединений: фиксированные и регулируемые. Неподвижный сустав не двигается из своего исходного положения, в то время как регулируемый угловой шарнир имеет некоторую степень движения. Неподвижные соединения распространены в неподвижных местах, таких как внутренняя часть стены или рама картины, в то время как регулируемые соединения часто используются в механизмах, таких как двигатели или промышленные инструменты.
Угловые соединения есть практически везде, где есть люди. Будь то две палки, соединенные вместе, чтобы получилась палатка, или внутренняя часть автомобиля с дистанционным управлением, люди используют угловые соединения во многих вещах. В фиксированной конструкции соединение обычно используется для изменения направления давления, приложенного к объекту. При использовании в машине шарнир обычно позволяет энергии двигаться по нелинейному пути.
Фиксированные соединения позволяют двум предметам соединяться друг с другом без ущерба для прочности. Это позволяет месту расположения сустава изменять воздействующие на него силы, изменяя его направление или создавая боковую стабильность. Например, углы дома сделаны с фиксированными соединениями. Эти соединения поглощают силу, воздействующую на стены с верхних этажей, и направляют ее вниз, в землю. Если бы стены были просто сделаны из отдельно стоящих и не соединенных между собой стен, здание рухнуло бы под собственным весом.
Регулируемые соединения, как правило, намного сложнее, чем фиксированные соединения. Так как фиксированный угол просто не должен ломаться, они обычно довольно просты. С другой стороны, регулируемый угловой шарнир должен изгибаться, вращаться и передавать энергию без ущерба для прочности. В результате большинство регулируемых шарниров изготавливаются полностью из металла. Двумя наиболее распространенными формами регулируемого углового шарнира являются универсальные шарниры (U-шарниры) и шарниры постоянной скорости (CV) суставы.
АС сустав выполнен с двумя шарнирами, которые позволяют суставу свободно двигаться под любым углом, превышающим 90 градусов. Каждый вал, соединенный с шарниром, имеет на конце Y-образную вилку. Одна вилка повернута на 90 градусов по отношению к другой, так что они образуют крестообразную форму с концами вилки. Между этими вилками находится простой соединитель, который свободно прикрепляется к кончику каждого конца, образуя две поворотные петли. Двухшарнирная конструкция позволяет обоим валам поворачиваться одновременно, но на угол, не зависящий от другого.
Угловой шарнир CV представляет собой модифицированный шаровой шарнир и обычно используется, когда шарнир должен передавать энергию под углом, который никогда не меняется. Шаровой конец одного вала входит в гнездо на конце другого. Канавки на шаре и внутри гнезда содержат набор шарикоподшипников, которые позволяют шару вращаться и передавать энергию. Эти соединения обладают очень высоким потенциалом передачи энергии, но требуют большего ухода, чем другие регулируемые соединения.
