Yleisnivelkytkin (tunnetaan myös nimellä kardaaninivel, koukun nivel tai U-nivel) on peruskomponentti, jota käytetään laajalti mekaanisissa käyttöjärjestelmissä. Sen ensisijainen tehtävä on yhdistää kaksi akselia, joiden akselit eivät ole kollineaariset, ja siirtää vääntömomenttia ja pyörimisliikettä niiden välillä. Sen toimintaperiaate perustuu pallomaiseen nivelmekanismiin, jonka avulla kytketyt akselit muodostavat tietyn kulman (yleensä 15°-20°) tasossa ja kompensoivat pieniä aksiaali-, radiaali- ja aksiaalivirheitä.
Tyypillinen yksittäinen yleisnivelkytkin koostuu pääasiassa seuraavista komponenteista:
Haarukka (driving Yoke ja Driven Yoke): U-muotoiset tai ikeen muotoiset haarukan päät, jotka on kiinnitetty akseleihin.
Ristiakseli/hämähäkki (ristimuotoinen): ydinkomponentti, jossa on neljä ristin muotoon järjestettyä niveltappia.
Neularullalaakerit / liukulaakerit: Asennettu poikkiakselin tappien ja ikeen reikien väliin kitkan ja kulumisen vähentämiseksi.
Laakerin kansi / kiinnitysrengas (lukkorengas): Käytetään laakerien kiinnittämiseen ja tiivistämiseen, mikä estää purkamisen.
Yksittäisen nivelen luontaisen nopeuden vaihtelun voittamiseksi insinöörikäytännössä käytetään tavallisesti "kaksinkertaista yleisniveltä" sarjassa. Tämän asennuksen on noudatettava asennussääntöä, jonka mukaan "tuloakselin ja ulostuloakselin kulmat suhteessa väliakseliin ovat yhtä suuret ja väliakselin molemmissa päissä olevat ikeet ovat samassa tasossa", jotta saavutetaan vakionopeussiirto.
Kompensoi suuren kulmavirheen:
Sen näkyvin etu. Yksittäinen liitos voi kestää suhteellisen suuren työskentelykulman (yleensä 15°-25°, erikoisrakenteissa jopa 35°), joten se sopii erinomaisesti akseleiden liittämiseen, joissa on merkittäviä asennusvirheitä tai jotka ovat alttiita suhteelliselle liiketoiminnalle käytön aikana.
Kompakti rakenne suurella kuormituskyvyllä:
Suhteellisen yksinkertainen mutta vankka rakenne, usein taottu erittäin lujasta seosteräksestä. Pystyy siirtämään erittäin suurta vääntömomenttia, sopii raskaisiin koneisiin (esim. valssaamoihin, laivoihin, kaivoslaitteisiin).
Korkea siirtotehokkuus:
Neularullalaakereilla kitkahäviö on minimaalinen, jolloin saavutetaan 98–99,9 %:n hyötysuhde.
Korkea luotettavuus ja suhteellisen yksinkertainen huolto:
Kestävä ja kestävä ja pitkä käyttöikä oikein voideltuna. Viat ilmenevät tyypillisesti poikkiakselin tai laakereiden kulumisena, jotka on suhteellisen helppo vaihtaa.
Sopii ankariin ympäristöihin:
Voi toimia pölyisissä, kosteissa tai ympäristöissä, joissa lämpötila vaihtelee, kun se on varustettu suojakuorilla tai tiivisteillä.
Ensisijaiset sovelluskentät:
Autoteollisuus: Vetoakselijärjestelmät, jotka yhdistävät voimansiirron vetoakseliin.
Metallurgiset koneet: käyttömekanismit valssaamoihin, oikaisukoneet.
Rakennuskoneet: Paikat, joissa tarvitaan suuren kulman voimansiirtoa nostureissa, kaivinkoneissa, betonipumppuautoissa jne.
Paperikoneet, meriteollisuus, raskaat kaivoskoneet: Laitteet, jotka siirtävät suurta vääntömomenttia ja joihin liittyy akselivirheitä.