Mikä on kulmaliitos?

Kulmaliitos on yleinen termi liitosmenetelmien laajalle luokitukselle, jossa yksi kappale tulee liitokseen tiettyyn suuntaan ja toinen palautuu eri suuntaan. Kulmanivelissä on kaksi luokitusta, kiinteät ja säädettävät. Kiinteä liitos ei liiku alkuperäisestä asennostaan, kun taas säädettävällä kulmaliitoksella on jonkin verran liikettä. Kiinteät liitokset ovat yleisiä liikkumattomissa paikoissa, kuten seinän sisäpuolella tai kuvakehyksessä, kun taas säädettävät liitokset ovat usein koneissa, kuten moottoreissa tai teollisuustyökaluissa.

Kulmaliitokset ovat melkein kaikkialla, missä on ihmisiä. Olipa kyseessä kaksi telttaa yhteen kiinnitettyä tikkua tai kauko -ohjattavan auton sisäpuoli, ihmiset käyttävät kulmaliitoksia monessa asiassa. Kiinteässä rakenteessa saumaa käytetään yleensä esineeseen kohdistetun paineen suunnan muuttamiseen. Koneessa käytettäessä liitos antaa tyypillisesti energian liikkua epälineaarisella reitillä.

Kiinteät liitokset mahdollistavat kahden kappaleen yhdistämisen toisiinsa lujuudesta tinkimättä. Tämän ansiosta liitoksen sijainti voi muuttaa siihen kohdistettuja voimia muuttamalla sen suuntaa tai luomalla sivuttaista vakautta. Esimerkiksi talon kulmat on tehty kiinteillä liitoksilla. Nämä liitokset absorboivat seiniin kohdistuvan voiman yllä olevista lattioista ja ohjaavat sen alas maahan. Jos seinät olisi yksinkertaisesti tehty vapaasti seisovista ja saumattomista seinistä, rakennus romahtaisi oman painonsa alla.

Säädettävät liitokset ovat yleensä paljon monimutkaisempia kuin kiinteät liitokset. Koska kiinteän kulman liitoksen ei yksinkertaisesti tarvitse rikkoutua, ne ovat yleensä melko yksinkertaisia. Toisaalta säädettävän kulmanivelen on taivutettava, pyöritettävä ja siirrettävä energiaa uhraamatta voimaa. Tämän seurauksena useimmat säädettävät liitokset on valmistettu kokonaan metallista. Kaksi yleisintä säädettävän kulmanivelen muotoa ovat nivelet (U-nivelet) ja vakionopeus (CV).

AU -liitos on valmistettu kahdesta saranasta, jotka mahdollistavat liitoksen liikkumisen vapaasti missä tahansa yli 90 asteen kulmassa. Jokaisen niveleen yhdistetyn akselin päässä on Y-muotoinen haarukka. Yksi haarukka on käännetty 90 astetta toiseen, joten ne muodostavat haarukan päiden kanssa plus-muodon. Näiden haarukoiden välissä on yksinkertainen liitin, joka kiinnittyy vapaasti kummankin pään kärkeen ja luo kaksi kääntösaranaa. Kahden saranan ansiosta molemmat akselit voivat kääntyä samanaikaisesti, mutta toisesta riippumattomassa kulmassa.

CV-kulmaliitos on muunnettu kuula- ja hylsy, ja sitä käytetään tyypillisesti silloin, kun liitoksen on siirrettävä energiaa kulmassa, joka ei koskaan muutu. Toisen akselin kuulaosa sopii toisen pään hylsyyn. Pallon urat ja hylsyn sisäpinta pitävät kuulalaakereita, joiden avulla pallo voi kääntyä ja siirtää energiaa. Näillä liitoksilla on erittäin suuri energiansiirtopotentiaali, mutta ne vaativat enemmän huoltoa kuin muut säädettävät liitokset.