Che cos'è un giunto sferico?
Un giunto sferico è uno stile di articolazione a perno che dà la relativa libertà di movimento a un oggetto collegato. Queste articolazioni sono in genere costituite da due parti, la sfera e la custodia, ma alcune articolazioni a sfera utilizzano un raccordo che collega le due parti. È possibile trovare un giunto sferico in milioni di sistemi diversi. Quasi tutte le auto prodotte presentano numerosi snodi sferici nei sistemi di sterzo e sospensione: sono comuni anche in altri dispositivi sterzanti come macchine industriali e giocattoli per bambini. L'articolazione sferica anatomica, come in una spalla umana, è anche uno stile di articolazione sferica.
Il design di base di un giunto sferico è molto semplice. La sfera è un cuscinetto collegato a un perno, che è spesso filettato per consentirne l'avvitamento in una macchina o giunto più grande. La palla si inserisce liberamente in una custodia, ma un labbro interno impedisce alla custodia di rilasciare la palla. Di conseguenza, la sfera può rotolare all'interno dell'involucro, creando una grande quantità di movimento rispetto alle due metà del giunto.
Esistono due modifiche principali che si trovano comunemente nel giunto sferico di base. Questo primo è un pezzo connettivo tra la palla e la custodia. Questa è generalmente una molla, ma sono possibili altri tipi di connessione. Questo pezzo connettivo riduce le vibrazioni causate dalla sfera che si muove nella custodia. D'altra parte, la connessione occasionalmente limiterà la piena mobilità dell'articolazione.
L'altra alterazione comune al modello base del giunto sferico è un sigillo completo. I giunti a sfera normali sono aperti e richiedono una lubrificazione occasionale per continuare a funzionare correttamente. Senza lubrificazione, la sfera d'acciaio spesso inizia a arrugginirsi e rompersi. I giunti a sfera sigillati hanno una guarnizione a tenuta stagna attorno all'apertura dell'involucro e la lubrificazione all'interno del giunto. Questi giunti richiedono molta meno manutenzione, ma in genere le rotture della guarnizione richiedono la sostituzione dell'intera unità.
I giunti a sfera forniscono movimento multidirezionale tra due oggetti collegati. All'estremo, un giunto sferico ha un movimento direzionale di quasi 180 gradi e un movimento di rotazione di 360 gradi. Mentre pochissimi snodi sferici sono così larghi, è una possibile configurazione. Una tipica articolazione sferica si muove attorno a un movimento di 100 gradi, leggermente più grande della perpendicolare.
Queste articolazioni sono in genere progettate per posizioni con movimento multidirezionale rapido, spesso inaspettato. Una delle posizioni più comuni per trovare un giunto sferico all'esterno del giunto anatomico sferico è in un'automobile. Questi giunti forniscono le capacità di rotazione del sistema di sterzo, consentendo al contempo regolazioni in altezza del sistema. Inoltre, sono comuni nelle sospensioni in cui hanno collegato il sistema di sospensione alla ruota.