Was ist ein Kugelgelenk?
Ein Kugelgelenk ist eine Art Drehgelenk, das einem verbundenen Objekt relative Bewegungsfreiheit verleiht. Diese Gelenke bestehen normalerweise aus zwei Teilen, der Kugel und dem Gehäuse. Einige Kugelgelenke verwenden jedoch ein Verbindungsstück, das die beiden Teile miteinander verbindet. Es ist möglich, ein Kugelgelenk in Millionen verschiedener Systeme zu finden. Nahezu jedes hergestellte Auto hat mehrere Kugelgelenke in den Lenk- und Aufhängungssystemen - sie sind auch in anderen lenkbaren Geräten wie Industriemaschinen und Kinderspielzeug üblich. Das anatomische Kugelgelenk ist wie bei einer menschlichen Schulter auch eine Art Kugelgelenk.
Das grundlegende Design eines Kugelgelenks ist sehr einfach. Die Kugel ist ein Lager, das mit einem Bolzen verbunden ist, der häufig mit einem Gewinde versehen ist, um das Einschrauben in eine größere Maschine oder Kupplung zu ermöglichen. Der Ball passt locker in eine Hülle, aber eine innere Lippe verhindert, dass die Hülle den Ball loslässt. Infolgedessen kann die Kugel im Inneren des Gehäuses herumrollen und eine große Bewegung relativ zu den beiden Gelenkhälften erzeugen.
Es gibt zwei Hauptmodifikationen, die üblicherweise im Grundkugelgelenk zu finden sind. Dies ist zunächst ein Verbindungsstück zwischen der Kugel und dem Gehäuse. Dies ist in der Regel eine Feder, es sind jedoch auch andere Anschlussarten möglich. Dieses Verbindungsstück reduziert Vibrationen, die durch die sich im Gehäuse bewegende Kugel verursacht werden. Andererseits wird die Verbindung gelegentlich die volle Beweglichkeit des Gelenks einschränken.
Die andere häufige Änderung des grundlegenden Kugelgelenkmodells ist eine vollständige Abdichtung. Normale Kugelgelenke sind offen und müssen gelegentlich geschmiert werden, damit sie ordnungsgemäß funktionieren. Ohne Schmierung fängt die Stahlkugel häufig an zu rosten und zusammenzubrechen. Abgedichtete Kugelgelenke haben eine flüssigkeitsdichte Abdichtung um die Öffnung des Gehäuses und eine Schmierung innerhalb des Gelenks. Diese Verbindungen erfordern viel weniger Wartung, aber Brüche in der Dichtung erfordern normalerweise das Ersetzen der gesamten Einheit.
Kugelgelenke ermöglichen eine multidirektionale Bewegung zwischen zwei verbundenen Objekten. Im Extremfall hat ein Kugelgelenk eine fast 180-Grad-Richtungs- und eine 360-Grad-Drehbewegung. Während nur sehr wenige Kugelgelenke so locker sind, ist dies ein möglicher Aufbau. Ein typisches Kugelgelenk bewegt sich um 100 Grad und ist nur geringfügig größer als die Senkrechte.
Diese Gelenke sind in der Regel für Orte mit schnellen, oft unerwarteten Bewegungen in mehrere Richtungen ausgelegt. Eine der häufigsten Stellen, an denen ein Kugelgelenk außerhalb des anatomischen Kugelgelenks zu finden ist, ist in einem Automobil. Diese Gelenke bieten die Drehbarkeit des Lenksystems und ermöglichen Anpassungen in der Höhe des Systems. Darüber hinaus sind sie in Aufhängungen üblich, in denen sie das Aufhängungssystem mit dem Rad verbinden.