Co to jest przegub kulowy?

Przegub kulowy to rodzaj przegubu obrotowego, który zapewnia względną swobodę ruchu połączonemu obiektowi. Te przeguby zazwyczaj składają się z dwóch części, kuli i obudowy, ale niektóre przeguby kulowe wykorzystują element łączący, który łączy te dwie części ze sobą. Przegub kulowy można znaleźć w milionach różnych systemów. Prawie każdy wyprodukowany samochód ma kilka przegubów kulowych w układzie kierowniczym i zawieszeniu — są one również powszechne w innych sterowanych urządzeniach, takich jak maszyny przemysłowe i zabawki dla dzieci. Anatomiczny przegub kulisty, podobnie jak w ludzkim ramieniu, jest również rodzajem przegubu kulowego.

Podstawowa konstrukcja przegubu kulowego jest bardzo prosta. Kulka jest łożyskiem połączonym z kołkiem, który często jest gwintowany, aby umożliwić jej wkręcenie w większą maszynę lub sprzęgło. Kulka luźno mieści się w futerale, ale wewnętrzna warga zapobiega wypuszczeniu kulki przez futerał. W rezultacie kulka może obracać się wewnątrz obudowy, powodując duży ruch w stosunku do dwóch połówek przegubu.

Istnieją dwie główne modyfikacje powszechnie spotykane w podstawowym przegubie kulowym. Ten pierwszy to element łączący kulę z obudową. Zwykle jest to sprężyna, ale możliwe są inne typy połączeń. Ten element łączący zmniejsza wibracje spowodowane ruchem kulki w obudowie. Z drugiej strony połączenie sporadycznie ogranicza pełną ruchomość stawu.

Inną powszechną zmianą w podstawowym modelu przegubu kulowego jest pełne uszczelnienie. Normalne przeguby kulowe są otwarte i wymagają sporadycznego smarowania, aby kontynuować prawidłowe działanie. Bez smarowania stalowa kulka często zaczyna rdzewieć i pękać. Uszczelnione przeguby kulowe mają uszczelnienie wodoszczelne wokół otworu obudowy i smarowanie wewnątrz przegubu. Połączenia te wymagają znacznie mniej konserwacji, ale przerwy w uszczelnieniu zwykle wymagają wymiany całego zespołu.

Przeguby kulowe zapewniają wielokierunkowy ruch pomiędzy dwoma połączonymi obiektami. W skrajnym przypadku, przegub kulowy ma prawie 180-stopniowy ruch kierunkowy i 360-stopniowy ruch obrotowy. Chociaż bardzo niewiele przegubów kulowych jest tak luźnych, jest to możliwa konfiguracja. Typowy przegub kulowy porusza się w zakresie 100 stopni, tylko nieco większy niż prostopadły.

Stawy te są zwykle przeznaczone do miejsc o szybkim, często nieoczekiwanym, wielokierunkowym ruchu. Jednym z najczęstszych miejsc, w których można znaleźć przegub kulowy poza anatomicznym przegubem kulowym i gniazdem, jest samochód. Przeguby te zapewniają możliwości obrotowe układu kierowniczego, umożliwiając jednocześnie regulację wysokości układu. Ponadto są powszechne w zawieszeniach, w których łączą układ zawieszenia z kołem.