Universal Joint

Penjelasan Umum

Universal joint merupakan sebuah komponen penyambung yang terdiri dari dua buah engsel yang memiliki 2 buah yoke yang terletak pada bagian driving atau input shaft dan pada bagian driven atau output shaft, dan sebuah komponen berbentuk tanda tambah (+) yang dinamakan sebagai cross. Komponen yoke digunakan untuk menyambung universal joint. Sedangkan komponen cross berfungsi sebagai dudukan 2 buah yoke yang dilengkapi dengan bearing. Input shaft yoke menyebabkan komponen cross untuk berputar sehingga output shaft yoke juga berputar. Pada saat kedua shaft membentuk sudut satu sama lain, bearing yang ada pada yoke memungkinkan keduanya berputar pada pin masing-masing. Keadaan ini memungkinkan kedua shaft berputar bersamaan pada sudut yang berbeda.

Universal joint berfungsi untuk memungkinkan drive shaft untuk memindahkan/ mentransmisikan daya menuju rear axle dalam keadaan sudut yang berbeda-beda, yang diatur oleh suspensi belakang. Karena daya ditransmisikan dengan sudut tertentu, universal joint tidak berputar dalam keadaan konstan maupun bergetar secara bebas.

General Arrangement of Universal Joint

General Arrangement of Universal Joint

Universal Joint's Angle

Universal Joint’s Angle

 

Secara umum, terdapat 3 jenis universal joint yaitu:

  •    Single Universal Joint

Dapat disebut juga sebagai single cardan/spicer universal joint, tujuan utamanya adalah menghubungkan dua buah yokes yang dipasang secara langsung menuju drive shaft. Sambungannya berupa cross dengan 4 buah pin. Terdapat komponen berupa needle bearing yang berfungsi untuk mengurangi gaya gesek dan membuat proses perpindahan daya menjadi lebih halus.

Single Cardant Universal Joint

Single Cardant Universal Joint

Single cardan universal joint dibagi dalam beberapa jenis berdasarkan cara untuk menempatkan tutup bearing, antara lain :

Single Cardan Universal Joint's Types

Single Cardan Universal Joint’s Types

  •    Double Cardan Universal Joint

 Double cardan universal joint digunakan sebagai pemisah pada drive shaft dengan menggunakan dua buah cardan universal joint yang terhubung oleh centering socket yoke. Double cardan universal joint seringkali dipasang pada mobil mewah yang menggunakan bersistem front-engined rear wheel drive, karena dengan menggunakan komponen ini akan membuat perpindahan torsi dan daya menjadi lebih halus dalam berbagai sudut operasi.

Double Cardan Universal Joint

Double Cardan Universal Joint

 

Front Wheel Drive (FWD)

Pada umumnya universal joint tidak digunakan pada kendaraan yang menggunakan sistem front-wheel drive (FWD), karena penggunaan universal joint akan menyebabkan getaran pada saat sudut operasi berada di luar sudut pusat. Hal ini disebabkan karena perubahan kecepatan yang cukup besar pada driving dan driving shafts pada saat bekerja dalam kondisi membentuk sudut (semakin besar sudut operasi maka perubahan kecepatan pada driven shaft akan semakin tinggi) yang diakibatkan oleh karakteristik universal joint pada saat driven shaft berputar pada suatu kecepatan tertentu.

Untuk mengatasi masalah ini, kendaraan yang menggunakan sistem front-wheel drive (FWD) dilengkapi dengan sebuah constant velocity (CV) joint. CV joint mampu mengkondisikan output shaft pada kecepatan yang sama dengan input shaft dalam berbagai nilai sudut operasi.

Pada dasarnya prinsip kerja CV joint merupakan prinsip kerja dua buah joint yang berbeda (inner dan outer), yang bekerja pada sudut yang berbeda. CV joint menggunakan dua buah cup yang rata-rata berukuran panjang 5 inch dan diameter 4 inch, dilengkapi dengan shaft berukuran panjang 6 inch dan ketebalan 1.5 inch.

Rear Wheel Drive (RWD)

Universal joint yang digunakan pada kendaraan yang mengaplikasikan sistem rear-wheel drive (RWD), rata-rata memiliki diameter berukuran 4 inch dan terdapat pusat yang dilengkapi dengan 4 lubang searah dengan arah kompas. Setiap lubang ditutup dengan sebuah roller bearing, sehingga memungkinkan gerakan dari semua sudut. Keempat lubang tersebut terhubung langsung dari drive shaft menuju transmisi pada rear axle, dimana drive shaft diperlukan untuk menghantarkan daya menuju roda belakang.

Daftar Pustaka

  • Hilliers Fundamentals of Motor Vehicle Technology 5th Ed.
  • Automobile Engineering Unit 5
  • Driving Consultancy, infomanejo
  • Automotive Special Tools – Dismantling The Mechanism (Driveline System)
  • Kawarada K, Yamagata H, Wakamatsu M, Sekiyama K, ‘Development of New Composite Propeller Shaft’, Toyota Technical Review, Vol 43 No. 2 March 1994.
  • Pollard A, ‘The Application of Composite Technology in Mechanical Power Transmission’th Proc. 20  SAMPE Europe Conference Paris, pp 367 378, 1999.
  • Driveshaft and Universal Joint – Chapter 6

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s