Wat is een kruiskoppeling?
Een universeel gewricht, of u-gewricht, is een van de vele namen die worden gegeven aan een type op gimbal gebaseerd gewrichtsontwerp dat twee staven verbindt en hen in staat stelt om in vrijwel elke richting te buigen tijdens het draaien. Andere namen voor het ontwerp zijn Cardan joint, wat in Europa de algemene term is; het nu archaïsche Hooke-gewricht; en Hardy-Spicer joint, genoemd naar een paar uitvinders die een variant op het traditionele ontwerp hebben ontwikkeld. Een kruiskoppeling wordt meestal gebruikt in situaties waarin lange assen op hun plaats draaien en kracht overbrengen, zoals de aandrijflijn van een auto.
Het idee van een joint die gebruik maakt van de manier waarop gimbals werken, bestaat al sinds de klassieke tijdperken van het oude Griekenland en Rome. De toepassing ervan in de overdracht van beweging, zoals het wordt gebruikt in moderne voertuigen, werd pas rond het midden van de 16e eeuw bedacht door de Italiaanse wetenschapper Gerolamo Cardano, voor wie het gewricht nog steeds in Europa wordt genoemd. Anderen verfijnden vervolgens het ontwerp, en tegen de 19e eeuw waren verschillende variaties gepatenteerd en blijven bekend in de 21e eeuw.
De articulatie van een universeel gewricht kan worden gemodelleerd met de duim en wijsvinger van elke hand. Maak eerst een letter U met elke duim en wijsvinger en breng ze samen - maar raak ze niet aan - op een loodrechte manier, met de ene set verticaal en de andere horizontaal. Dan, alsof een denkbeeldige bal op de vier verschillende punten wordt vastgehouden, is het mogelijk om het brede bewegingsbereik van een kruiskoppeling na te bootsen door de handen zij aan zij en op en neer te bewegen.
In werkelijke U-verbindingen wordt de U-vorm aan het uiteinde van elke staaf gecreëerd door het uiteinde van elk stuk metaal te forken, zoals een drietand die de middelste tand mist. Deze stukken verbinden met een schijf met ronde noppen die uitkomen op vier gelijke punten langs de omtrek. De noppen verbinden met de uiteinden van elke U en worden de scharnierpunten voor het gewricht.
Hoewel zeer veelzijdig en effectief in een breed scala van toepassingen, hebben universele gewrichten wel de neiging om snel te slijten. Dit komt door het feit dat ze constant in gebruik zijn wanneer een voertuig rijdt. Een goed functionerend u-gewricht zou slechts een minimale hoeveelheid overmatige beweging of speling moeten hebben . In een passagiers- of bedrijfsvoertuig wordt te veel speling vaak gesignaleerd door een luid ratelend geluid bij het schakelen naar een versnelling en merkbare trillingen bij lage snelheden.
U-gewrichtsfouten maken een voertuig onbruikbaar, dus alle ongebruikelijke geluiden die onder de cabine uitkomen, moeten zo snel mogelijk door een monteur worden gecontroleerd. Een kruiskoppeling is meestal geen enorm dure reparatie, omdat aandrijflijnen van voertuigen gemakkelijk toegankelijk zijn en vervangingsonderdelen redelijk goedkoop. In feite wordt het beschouwd als een doe-het-zelfreparatie voor de gematigde thuis amateur-monteur, met instructies beschikbaar op internet en in gidsen.