Карданные валы

Вал должен быть прочным для того, чтобы выдерживать создаваемое крутящим моментом перекручивающее действие и они должны быть упругими, чтобы иметь возможность поглощать торсионные удары. Они должны также противостоять естественной тенденции к провисанию под действием собственного веса, поскольку если центр тяжести не совпадает с осью вал, возникает вибрация.

Обычно используются карданные валы трубчатого сечения, так как они имеют следующие преимущества:

1 Малый вес

2 Большое сопротивление деформации, особенно провисанию

3 Хорошая торсионная прочность (трубчатый вал лишь не намного менее прочный, чем цельный вал такого же диаметра).

4 Малое сопротивление (малая инерция) изменениям угловой скорости, которое увеличивается, если для привода вала применяются шарниры Гука.

Карданный вал часто вращается с высокой скоростью, особенно если используется повышающая передача, поэтому вал должен изготавливаться и ремонтироваться таким образом, чтобы иметь хорошую балансировку и хорошие конструктивные свойства. При изготовлении стальные валы балансируются и при выполнении этой операции к «легким местам» трубы привариваются точечной сваркой небольшие куски металла, чтобы откорректировать разбалансировку.

Даже когда статическая балансировка вала совершенно правильная, вес вала заставляет его немного прогибаться в середине. Если этот прогиб будет слишком большим, вращение вала приведет к возникновению центробежных сил. Такая деформация приводит к биениям вала, то есть к вибрации, которая может стать большой при определенной скорости. Критическая скорость, при которой возникает такой эффект, зависит от двух вещей: от среднего диаметра трубы и длины вала. Обороты, при которых возникает вибрация, увеличиваются при увеличении диаметра и уменьшения длины вала.