En kardanaksel også kjent som en Cardan Joint, Hooke's Joint eller U-Joint) er en grunnleggende komponent som er mye brukt i mekaniske drivsystemer. Dens primære funksjon er å koble sammen to aksler hvis akser ikke er kollineære og å overføre dreiemoment og rotasjonsbevegelse mellom dem. Driftsprinsippet er basert på en sfærisk koblingsmekanisme, som lar de tilkoblede akslene danne en viss inkludert vinkel (typisk opp til 15°-20°) innenfor et plan og kompensere for mindre aksial, radiell og vinkelavvik.
En typisk universalkobling består hovedsakelig av følgende komponenter:
Åk (drivåk og drevet åk): De U-formede eller åkformede gaffelendene festet til akslene.
Kryssskaft/edderkopp (korsformet): Kjernekomponenten, med fire tapptapper arrangert i korsform.
Nålrullelager / glidelagre: Installert mellom akseltappene og åkboringene for å redusere friksjon og slitasje.
Lagerhette / festering (sirring): Brukes til å sikre og forsegle lagrene, og forhindre demontering.
For å overvinne den iboende hastighetsfluktuasjonen til et enkelt ledd, bruker ingeniørpraksis vanligvis et "dobbelt universalledd"-arrangement i serie. Dette oppsettet må overholde installasjonsregelen om at "vinklene på inngående aksel og utgående aksel i forhold til mellomakselen er like, og åkene i begge ender av mellomakselen ligger i samme plan" for å oppnå konstant hastighetsoverføring.
Kompenserer for stor vinkelfeil:
Dens mest fremtredende fordel. Et enkelt ledd kan romme en relativt stor arbeidsvinkel (typisk 15°-25°, opptil 35° med spesialdesign), noe som gjør den ideell for tilkobling av aksler med betydelige installasjonsfeil eller de som er utsatt for relativ bevegelse under drift.
Kompakt design med høy lastekapasitet:
Relativt enkel, men robust konstruksjon, ofte smidd av høyfast legert stål. I stand til å overføre svært høyt dreiemoment, egnet for tunge maskiner (f.eks. valseverk, skip, gruveutstyr).
Høy overføringseffektivitet:
Med nålrullelagre er friksjonstapet minimalt, og oppnår effektivitetsrater på 98%-99,9%.
Høy pålitelighet og relativt enkelt vedlikehold:
Robust og slitesterk med lang levetid når den er riktig smurt. Feil manifesterer seg vanligvis som slitasje på kryssakselen eller lagrene, som er relativt enkle å erstatte.
Egnet for tøffe miljøer:
Kan operere i støvete, fuktige eller miljøer med temperaturvariasjoner når den er utstyrt med beskyttende deksler eller tetninger.
Primære søknadsfelt:
Bilindustri: Drivakselsystemer som kobler girkassen til drivakselen.
Metallurgisk maskineri: Drivmekanismer for valseverk, rettemaskiner.
Anleggsmaskiner: Steder som krever kraftoverføring med stor vinkel i kraner, gravemaskiner, betongpumpebiler, etc.
Papirmaskineri, marin industri, tunge gruvemaskineri: Utstyr som overfører høyt dreiemoment og involverer akselfeil.