Шарнир (от франц. charnière, от нем. scharnier, от лат. cardo — петля) — вращательные кинематические части, то есть подвижное соединение двух элементов, обеспечивающее им вращательное движение:
- вокруг общей точки (шаровой шарнир);
- вокруг общей оси (шарнирная петля, цилиндрический шарнир);
- с равной угловой скоростью (шарнир равных угловых скоростей).
Зачастую используются механизмы, которые состоят из нескольких шарниров (кинематические цепи):
- карданное соединение состоит из двух или трёх цилиндрических шарниров, последовательно соединённых с осями вращения, которые пересекаются в одной точке;
- универсальный шарнир (он же шарнир Гука) — особый случай карданного механизма, применяемый жёсткую крестовину, которая образует две оси вращения.
Типы шарниров:
1) Шаровой шарнир
Осуществляет передачу сил по всем осям, в отличие от шарниров остальных типов. Как правило, применяется в конструкции рулевой тяги автомобиля.
2) Универсальный шарнир
Обеспечивает возможность углового отклонения приводных валов грузовых автомобилей, судов и разнообразных станков. Используется на конвейерных линиях при тяжелых условиях. Чтобы сохранить параллельность карданной передачи, такие шарниры устанавливаются по парам. А при небольших крутящих моментах и низких скоростях вращения используют только один универсальный шарнир.
3) Треножный шарнир
Значительно отличается от универсальных тем, что передает крутящий момент одновременно по трем штифтам и более равномерно. В этом шарнире комбинируется компенсация длины и отклонение.
4) Гомокинетический шарнир (Шарнир для передачи постоянной частоты вращения)
Крутящий момент в шарнирах такого типа передается с помощью шариков, направляемых каркасом. Это обеспечивает равномерную передачу крутящего момента между несоосными валами. К тому же гарантируется постоянная частота вращения силовой передачи под любым углом до 50°. Автомобилисты этот тип шарниров называют ШРУСом (шарнир равных угловых скоростей).
5) Плунжерный и скользящий шарнир
Данные шарниры применяются на плунжерных линиях карданной передачи разной длины, а скользящие шарниры – на шлицевых валах. Плунжерные шарниры могут быть результатом построения шарниров для передачи постоянной частоты вращения и треножных шарниров.
6) Резинометаллический шарнир
Этот тип шарнира является одним из самым распространенных и широко применяется в различных узлах автомобиля: шасси, коробке передач, двигателе, подвеске и т.д. С помощью него поглощаются колебания и амортизируется вибрация. Резинометаллический шарнир часто называют сайлентблоком.
