مفصل ثلاثي القوائم

المفصل ثلاثي القوائم هو نوع خاص من المفاصل العالمية ذات السرعة الثابتة. ويمكن تلخيص وظيفتها الأساسية على النحو التالي:

فهو ينقل الطاقة وعزم الدوران بسلاسة وبشكل موحد بين عمودين دوارين بزاوية معينة ويتطلب حركة محورية نسبية.

دعونا نقسم وظائفها إلى عدة جوانب:

شرح تفصيلي للوظائف الأساسية لمفصل الحامل ثلاثي الأرجل

1. تحقيق سرعة ثابتة:

وهذه هي وظيفتها الأساسية. تنقل الوصلات العالمية التقليدية عبر المحاور سرعات غير متساوية عندما تكون هناك زاوية، مما يسبب تقلبات في سرعة عمود الخرج والاهتزاز والضوضاء.

يضمن التصميم الميكانيكي المتطور لمفصل الحامل ثلاثي الأرجل (تتحرك محامل الإبرة الموجودة على المسامير الثلاثة على مجاري سباق محددة) بقاء سرعات دوران أعمدة الإدخال والإخراج متزامنة، حتى عند الزوايا الكبيرة (عادةً ما تصل إلى 40 درجة أو أكثر). وهذا أمر بالغ الأهمية للتشغيل السلس للمركبة، خاصة أثناء المنعطفات.

2. السماح بالانزلاق المحوري:

هذا هو الفرق الأكثر أهمية بين مفصل الحامل ثلاثي الأرجل ومفصل الكرة والقفص الثابت.

عندما تتحرك السيارة، تتقلب المسافة بين ناقل الحركة (التفاضلي) والعجلات قليلاً بسبب تذبذب التعليق.

يسمح تصميم مفصل الحامل ثلاثي الأرجل بنطاق معين من الانزلاق المحوري (الحركة الطولية) داخل هيكله الداخلي، مما يعوض تلقائيًا عن اختلاف المسافة هذا ويمنع ربط نظام الدفع أو تآكله أو تلفه بسبب اختلافات الطول.

3. استيعاب اهتزازات التوجيه والتعليق ذات الزاوية الكبيرة:

تتميز مفاصل الحامل ثلاثي القوائم عادةً بزاوية تشغيل واسعة، وتتكيف بشكل مثالي مع انحرافات العجلات الكبيرة المطلوبة أثناء التوجيه والتغيرات الزاوية الناتجة عن تذبذب التعليق، مما يضمن نقل الطاقة دون انقطاع في جميع ظروف التشغيل.

التطبيقات الرئيسية لمفاصل الحامل ثلاثي القوائم

نظرًا لقدرتها الفريدة على الحفاظ على سرعة ثابتة وحركة انزلاقية، تُستخدم وصلات الحامل ثلاثي الأرجل بشكل شائع على محاور السيارة ولها مواقع مفضلة محددة

1. المفصل الداخلي:

يتم وضعه عادة على الجانب الداخلي للمحور، في النهاية التي تتصل بناقل الحركة أو الترس التفاضلي.

يقع الطرف التفاضلي عادةً في مكان ضيق، وتكون تغييرات الإزاحة المحورية أكثر وضوحًا هنا عندما ينثني التعليق. يمكن للمفصل العالمي ثلاثي القوائم أن يستوعب زوايا واسعة بينما ينزلق أيضًا لاستيعاب تغييرات قاعدة العجلات، مما يعالج بشكل مثالي تحديات المساحة والوظائف.

2. المفصل العالمي الخارجي:

يستخدم الجانب الخارجي لنصف العمود (المتصل بالعجلة) عادةً مفصل كروي ثابت لأنه يجب أن يتحمل زوايا توجيه أكبر.

ومع ذلك، في بعض موديلات أو تصميمات المركبات، يمكن أيضًا استخدام وصلة حامل ثلاثي الأرجل على الجانب الخارجي. قد تجد كلا النوعين من المفاصل العالمية على عمود محور قيادة واحد —مفصل ثلاثي القوائم على الجانب الداخلي (للانزلاق والزوايا المحدودة) ومفصل كروي ثابت على الجانب الخارجي (لزوايا توجيه أكبر).

مقارنة بين المفاصل الثلاثية والمفاصل العالمية الأخرى

ملخص مزايا وعيوب المفاصل الثلاثية

المزايا:

التكامل الوظيفي: يحقق كلاً من نقل السرعة الثابتة والانزلاق المحوري، مما يزيل المكونات المنزلقة الإضافية ويؤدي إلى هيكل مدمج نسبيًا.

أداء موثوق: يمكنه تحمل ظروف التشغيل القاسية ويوفر كفاءة نقل عالية.

العيوب:

متطلبات التشحيم والختم الصعبة للغاية: يجب تشحيم محامل الإبرة الداخلية وممرات السباق بالكامل بشحوم عالية الجودة، ويعتمد الختم على غطاء الغبار. في حالة تلف غطاء الغبار ودخول الطين والرمل، فسوف يتآكل المفصل العالمي بسرعة ويفشل. متطلبات دقة التصنيع العالية: تتطلب الأجزاء دقة تصنيع عالية، مما يؤدي إلى تكاليف عالية نسبيًا.

يضمن المفصل العالمي ثلاثي القوائم في المقام الأول نقل الطاقة بسلاسة وثبات. ثانياً، قدرتها الفريدة على الانزلاق تستوعب تغييرات قاعدة العجلات الناجمة عن اهتزاز التعليق. ويعد وجودها أمرًا بالغ الأهمية للتصميم المدمج والتوجيه السلس والقيادة المريحة للمركبات الحديثة ذات الدفع الأمامي والدفع الرباعي. إنه عنصر حساس للغاية وحاسم في نظام نقل الحركة في السيارات.