Che cos'è un giunto universale?
Un giunto universale, o giunto a U, è uno dei tanti nomi dati a un tipo di disegno a giunto cardanico che collega due aste e consente loro di piegarsi praticamente in qualsiasi direzione durante la rotazione. Altri nomi per il design includono Cardan joint, che è il termine comune in Europa; il giunto arcaico di Hooke; e giunto Hardy-Spicer, chiamato per una coppia di inventori che hanno sviluppato una variante del design tradizionale. Un giunto universale viene in genere utilizzato in situazioni in cui alberi lunghi ruotano in posizione e trasmettono potenza, come la trasmissione di un'automobile.
L'idea di un'articolazione che sfrutta il modo in cui funzionano le gimbal è stata in uso fin dall'epoca classica dell'antica Grecia e di Roma. La sua applicazione nel trasferimento del movimento, così come viene utilizzata nei veicoli moderni, non fu concepita fino alla metà del XVI secolo dallo scienziato italiano Gerolamo Cardano, per il quale l'articolazione è ancora chiamata in Europa. Altri hanno successivamente perfezionato il design e nel XIX secolo diverse varianti sono state brevettate e rimangono familiari nel XXI secolo.
L'articolazione di un'articolazione universale può essere modellata usando il pollice e l'indice di ogni mano. Innanzitutto, crea una lettera U con ogni pollice e indice e riuniscili - ma senza toccarli - in modo perpendicolare, con una serie rivolta in verticale e l'altra in orizzontale. Quindi, come se una sfera immaginaria fosse trattenuta in quattro punti distinti, è possibile emulare l'ampio raggio di movimento di una giuntura universale, muovendo le mani da un lato all'altro e su e giù.
Nelle giunzioni a U effettive, la forma a U sull'estremità di ogni asta viene creata biforcando l'estremità di ogni pezzo di metallo, come un tridente che manca il dente centrale. Questi pezzi si collegano a un disco che presenta borchie rotonde che escono in quattro punti uguali lungo la sua circonferenza. I perni si collegano alle estremità di ciascuna U e diventano i punti di articolazione per l'articolazione.
Sebbene estremamente versatili ed efficaci in un'ampia varietà di applicazioni, i giunti cardanici soffrono di una propensione a consumarsi rapidamente. Ciò è dovuto al fatto che sono costantemente in uso ogni volta che un veicolo è in funzione. Un giunto a U correttamente funzionante dovrebbe avere solo una quantità minima di movimento o gioco eccessivo. In un veicolo passeggeri o commerciale, troppo gioco viene spesso segnalato da un forte suono di clunking quando si sposta la trasmissione in marcia, e vibrazioni evidenti a basse velocità.
Un guasto all'articolazione a U renderà inutilizzabile un veicolo, quindi eventuali rumori insoliti provenienti da sotto la cabina dovrebbero essere controllati da un meccanico il più presto possibile. Una sostituzione di giunti universali non è in genere una riparazione estremamente costosa, poiché le trasmissioni per veicoli sono facilmente accessibili e le parti di ricambio sono ragionevolmente economiche. In realtà, è considerata una riparazione fai-da-te per il meccanico dilettante moderato a casa, con istruzioni disponibili su Internet e nelle guide.