Rola krzyżaków w łączeniu wałów napędowych

Wał napędowy jest niezbędnym elementem każdej maszyny budowlanej, rolniczej lub pojazdu, który wykonuje określoną pracę w ruchu. Element ten odpowiada za przeniesienie napędu z silnika do mostu napędowego, odpowiadającego za ruch części maszyny lub kół samochodu. W niektórych konstrukcjach wały są łączone w większe zespoły za pomocą dodatkowych części. Zalicza się do nich między innymi tzw. przegub Kardana, którego częścią jest krzyżak.

Czym jest przegub krzyżakowy?

Połączenie wału czynnego i biernego pozwala przeniesienie napędu w maszynach, w których zastosowanie jednego stałego elementu jest niemożliwe. Ma to miejsce np. wtedy, gdy odległość pomiędzy silnikiem i skrzynią biegów jest duża, a przestrzeń wypełniają inne podzespoły. Takie rozwiązania są wykorzystywane między innymi w samochodach, w których jednostka napędowa znajduje się z przodu, a oś napędzana – z tyłu pojazdu.

Przegub krzyżakowy, nazywany też od nazwiska twórcy przegubem Kardana, jest specyficzną konstrukcją. Dzięki niej oba wały mogą się obracać nie tylko w tym samym kierunku, ale też zmieniać położenie względem siebie pod niewielkim kątem. Aby takie połączenie było możliwe, przegub musi zawierać złącze hydrauliczne typu krzyżak. Jest on umieszczany w widełkach wałów i osadzony na łożyskach blokowanych specjalnymi pierścieniami. Przegub krzyżakowy jest synchroniczny. W praktyce oznacza to, że połączone nim wały mają taką samą prędkość tylko wówczas, gdy znajdują się w tej samej osi.

Krzyżaki zazwyczaj są montowane w parach. Wynika to z faktu, że na skutek zmiany kąta pomiędzy wałami zmienia się też ich prędkość obrotowa. W przypadku dwóch krzyżaków jest ona wzajemnie kompensowana, co pozwala uzyskać taką samą wartość na wejściu wału napędowego i wyjściu wału napędzanego.

Charakterystyka krzyżaków

Krzyżaki przeznaczone do łączenia wałów napędowych znajdują zastosowanie nie tylko w samochodach, ale również w maszynach rolniczych i budowlanych. Z jednej strony są uznawane za rozwiązanie przestarzałe, wypierane przez nowocześniejsze przeguby osi napędowych. Z drugiej – nadal są powszechnie stosowane ze względu na prostą konstrukcję i niskie koszty wytwarzania przy jednoczesnej wysokiej wytrzymałości. Dystrybutorem krzyżaków dla rolnictwa i do maszyn budowlanych jest Firma Handlowa Walor.

Krzyżaki pełnią bardzo ważną funkcję w układzie przeniesienia napędu. Dlatego jest od nich wymagana wysoka wytrzymałość. Najsłabszym ogniwem tego elementu jest łożysko igiełkowe, które przy intensywnej pracy niekiedy ulega uszkodzeniu i wymaga wymiany. Specyfiką pracy tych elementów przegubu jest przenoszenie znacznie większego momentu obrotowego niż w przypadku przegubów homokinetycznych z kulami.