Przeguby homokinetyczne

PRZEGUBY HOMOKINETYCZNE – protoplastą przegubu homokinetycznego (równobieżnego), czyli przenoszącego ruch obrotowy z wału na wał w sposób jednostajny, jest para blisko położonych przegubów krzyżakowych, a w przypadku skrajnym dwa takie przeguby złączone w jeden. Rozwiązanie to obciążone jest jednak ciągle wadami, związanymi z wymaganiami prawidłowej pracy układu Kardana. Znany jest między innymi przegub Tracta, będący w swej istocie przegubem Kardana, ale złożony z elementów współpracujących ślizgowo odpowiednio wykonanych płaszczyzn. Przegub taki pozwala na wyjątkowo duże odchylenie osi współpracujących wałów, nawet do 50 stopni. Innym rozwiązaniem jest przegub Garringtona, wykonany z dwu członów w postaci drążonych półkul, współpracujących ze sobą poprzez ułożone promieniowo ślizgacze. Rozwinięciem tej idei stały się przeguby kulowe, zezwalające na wychylenie wałów w dowolną stronę – bez ograniczeń, wynikających z określenia płaszczyzn obrotu (wychylenia) poszczególnych części.
Zasada działania takiego przegubu jest następująca: moment napędowy przenoszą duże kulki łożyskowe rozmieszczone w odpowiednich rowkach, wykonanych w obudowach urządzenia. Rowki te pozwalają na swobodne przemieszczanie się kul po okręgach, których wspólny środek wyznacza przecięcie się osi obu wałów. Ruch kulek dokonuje się w płaszczyznach przechodzących przez oś wału. W każdym względnym położeniu obu wałów płaszczyzna, którą tworzą wszystkie kulki, dzieli na pół kąt pomiędzy wałem napędzanym i napędzającym. Dzięki temu prędkości kątowe obu wałów są zawsze jednakowe. W praktyce, podczas każdego obrotu wychylonych wałów wspomniane kulki obiegają w tę i z powrotem każdy z rowków, w którym są osadzone. Biorąc pod uwagę, że jednocześnie przenoszą moment napędowy przez krótką linię styku z rowkami, można wyobrazić sobie, jak poważne trudności wykonawcze (dokładność) i materiałowe niesie za sobą wykonanie takiego przegubu. Stąd przed laty przeguby napędowe aut z napędem przednim obarczone były niską trwałością – producenci wręcz nie zalecali gwałtownego przyspieszania, gdy koła były mocno skręcone. Ograniczenia te wpływały na nie najlepszą opinię napędu przedniego.
Jednym z pierwszych rozwiązań przegubów kulowych był przegub Weissa, w którym stosowano dwie jednakowe czasze, współpracujące poprzez cztery umieszczone w rowkach kule. Piąta kula, centralna, ustalała osiowo obie części przegubu.
Obecnie stosuje się powszechnie pewną mutację przegubu kulowego, zwaną przegubem Rzeppa (według niektórych źródeł Birfielda). Urządzenie to składa się tylko z obudowy, części wewnętrznej (w której osadza się drugi odcinek wału), kosza i sześciu kul. Ze względu na prostą budowę, masową produkcję i trwałość przeguby Rzeppa są powszechnie dostępne. Konstruktorzy muszą jedynie określić obciążenie półosi w nowym samochodzie i dobrać odpowiedni przegub z katalogu. Trwałość tych urządzeń jest bardzo duża i jedynym problemem pozostaje zapewnienie długotrwałej szczelności osłony, pod którą znajduje się specjalny smar, najczęściej z dodatkiem dwusiarczku molibdenu.
Ponieważ sam przegub Rzeppa nie zezwala na dostosowanie długości wału, „druga strona” półosi auta z napędem przednim musi być zaopatrzona w przegub umożliwiający taką korektę. Zauważmy, że ze strony mechanizmu różnicowego napotykamy znacznie mniejsze wymagania, gdy chodzi o kąt skręcenia obu wałów. Stosuje się w tym miejscu pewne odmiany przegubów kulowych, umożliwiających niewielki ruch wzdłużny lub przeguby trójpalczaste. Potrójny krzyżak z ramionami zakończonymi ułożyskowanymi wycinkami kul może, przenosząc moment napędowy, jednocześnie poruszać się swobodnie wzdłuż rowków wewnątrz obudowy.