Il giunto viscoso (detto anche giunto Ferguson dal nome dell'inventore) è un organo meccanico che serve a collegare due alberi non in maniera rigida, permettendo piccole differenze di velocità di rotazione.
Due serie di dischi calettati alle estremità dei due alberi sono poste a distanza ravvicinata in una scatola che contiene un particolare liquido siliconico che ha la caratteristica di aumentare notevolmente la sua viscosità con la temperatura.
Quando le velocità dei due alberi sono diverse il liquido si scalda e, aumentando l'attrito con i dischi, limita lo slittamento relativo dei due fino ad impedirlo (con tempi di intervento dell'ordine del secondo).
Quando la tendenza ad avere velocità diverse diminuisce il liquido si raffredda e torna a permettere piccole differenze di velocità di rotazione.
Il giunto viscoso viene utilizzato principalmente come sistema di bloccaggio automatico del differenziale centrale (o, meno frequentemente, posteriore) degli autoveicoli a trazione integrale, principalmente dalle auto sportive e dai SUV dalle caratteristiche più stradali che fuoristradistiche.
In alcuni casi può direttamente sostituire il differenziale centrale.
Nell'uso stradale l'intervento progressivo del bloccaggio dovuto al tempo necessario al liquido per riscaldarsi è da considerarsi un vantaggio sia per non cogliere impreparato il conducente sia per questioni di comfort. Nelle competizioni invece si preferisce ricorrere ad altre soluzioni che riducano il tempo di bloccaggio.
Le vetture dotate di trazione integrale con giunto viscoso devono avere un sistema che lo disabilita in caso di frenata, dove l’indipendenza di rotazione delle ruote è essenziale per un corretto funzionamento dell’impianto frenante sia esso con o senza ABS. A tal fine vengono oggi impiegate delle frizioni tipo Haldex.
Il giunto viscoso è stato impiegato ad esempio nei seguenti modelli:
Volkswagen Golf 4X4
Volkswagen Transporter T4
Fiat Panda 4X4 (nuova versione)
Fiat Coupé (versioni sovralimentate)
Lancia Delta
Lancia K
Porsche 911 Targa4
Un giunto omocinetico è un qualunque dispositivo, scollegabile, di trasmissione del moto rotatorio tra due alberi (o altri elementi rotanti) che mantenga unitario e costante nel tempo il rapporto di trasmissione.
Il rapporto di trasmissione è definito come:
dove ω1 e ω2 sono, rispettivamente, la velocità angolare in ingresso e quella in uscita.
In pratica, la velocità angolare dei due alberi collegati risulta uguale istante per istante.
Ve ne sono di svariati tipi, dai più semplici, che collegano rigidamente due alberi disposti sullo stesso asse di rotazione, ai più complessi che trasmettono il moto tra alberi disallineati e in moto relativo (cioè i cui assi di rotazione, formano un angolo che varia nel tempo).
Ad esempio, nelle automobili a trazione anteriore, giunti di questo tipo sono utilizzati per connettere i semialberi ai mozzi delle ruote sterzanti da un lato e al differenziale dall'altro.
Tutto ciò si rende necessario per il moto relativo, consentito dalla sospensione, tra il gruppo mozzo-ruota e il telaio , che si verifica durante la marcia del veicolo.
L'impiego di due giunti cardanici che colleghino due alberi paralleli, equivale all'utilizzo di un giunto omocinetico.
Il giunto cardanico o giunto di Cardano è un quadrilatero articolato spaziale. Esso permette di trasmettere il moto tra due assi in rotazione i cui prolungamenti sono incidenti in un punto. La prima autovettura a montare il giunto cardanico fu la Fiat Tipo 3.
Indice
1 L'invenzione
2 Costruzione
3 Il rapporto di trasmissione
4 Utilizzo
5 Note
6 Voci correlate
7 Collegamenti esterni
L'invenzione
Bussola nauticaL'invenzione di questo tipo di giunto risale almeno al III secolo a.C., ad opera di scienziati greci come Filone di Bisanzio, che nella sua opera Belopoiika[1] lo descrive chiaramente (karkesion). Inoltre, già a partire dal IV secolo a.C., con l'invenzione della catapulta, era utilizzato per puntare l'arma. Fu riscoperto nel 1545, dall'opera del matematico italiano Gerolamo Cardano (1501-1576). Il celebre scienziato italiano si sarebbe ispirato ad una bussola per la navigazione marittima, fissata su due cerchi articolati. Ha descritto l'articolazione, che porta il suo nome, in un trattato di fisica, intitolato De subtilitate rerum.
Costruzione
È costituito (oltre che da gli assi tra cui si trasmette il moto, i quali non fanno parte propriamente del giunto) da due coppie rotoidali disposte su un stesso membro piegato a 90°, ognuna su un lato, collegata ad un asse. Questo elemento centrale, spesso a forma di croce, è detto crociera.
Il rapporto di trasmissione
Velocità relativa dell'albero condotto rispetto a quello motore in funzione dell'angolo tra i due alberiIl rapporto di trasmissione, cioè il rapporto tra le velocità angolari dell'albero motore e dell'albero condotto è dato dalla formula:
Dove ω2 e ω1 sono le rispettive velocità angolari dell’albero 2 e dell’albero 1, α è l’angolo formato dai due alberi e θ è l’angolo descritto dal lato del membro collegato all’albero 1 durante la rotazione dello stesso albero.
Il giunto cardanico non è omocinetico, non permette cioè di trasmettere la stessa velocità angolare tra i due alberi, ma ciò può essere ottenuto utilizzando due giunti cardanici in serie tra loro.
Utilizzo
Giunto cardanicoIl giunto cardanico è molto utilizzato in meccanica per le sue proprietà, ma anche per la relativa semplicità ed economicità rispetto ad altre tipologie di connessione tra alberi della tipologia suddetta.
In meccanica viene utilizzato generalmente negli alberi dello sterzo e nella trasmissione
Nelle macchine agricole viene utilizzato un albero telescopico con due giunti cardanici per trasmettere il moto rotatorio dalla presa di potenza del trattore agli attrezzi collegati.
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ciao a tutti