Jaké jsou hlavní rozdíly mezi rotačními šroubovými a přímými hnacími hřídeli?

Hnací hřídel, obvykle nazývaný řezný hřídel, řezný hnací hřídel, hnací hřídel, šroubový hřídel, kardanový hřídel nebo kardanový hnací hřídel, je prvkem pro přenos rotační síly a točivého momentu ze strojní části na stacionární část, obvykle pohon. Spojuje výstupní hřídel stroje se vstupní hřídelí součásti. Hřídele jsou k dispozici v různých velikostech, aby vyhovovaly různým požadavkům různých strojů. Hřídele se také liší v množství točivého momentu, který mohou přenášet, a ve způsobu, jakým tento točivý moment přenášejí.

Existují tři typy hnacích hřídelů: vratné, otočné šroubové a pevné. Pevný spoj je vytvořen spojením dvou kusů hřídele bez mezery mezi nimi. Tento typ spoje je stabilní a snese vysoký točivý moment. Často se používá ve vysoce výkonných zařízeních, kde je potřeba maximální točivý moment.

Vratný hnací hřídel má dvě pohyblivé části: hlavu skříně a sestavu pohonu. Hlava skříně se pohybuje tam a zpět vzhledem k hřídeli nápravy přes kuličkové ložisko. Protože se hlava skříně pohybuje, hřídel nápravy vibruje, což vytváří zvuky známé jako zvuky tření. Zvuk produkovaný hlavou skříně a hřídelí nápravy je oddělen distanční vložkou. Tyto dva samostatné zvuky jsou často kombinovány do jednoho nepřetržitého šumu, označovaného jako „cvrlikání“.

Hnací hřídele s otočným šroubem pracují se dvěma šrouby. Otáčení jednoho šroubu vytváří signál točivého momentu, který způsobuje otáčení druhé strany hnacího hřídele. Když je krouticí moment odstraněn, šrouby umožňují chvilkové uvolnění krouticího momentu. Jakmile se napětí uvolní, zbývající točivý moment se přenese přes řazení. Tento typ konstrukce produkuje minimální vibrace.

Hřídele přímého pohonu nemají žádné spojení s převodovkou ani mezi sebou a jsou obvykle namontovány na vnějším okraji sacího potrubí motoru. Jsou konstruovány tak, aby se hřídel a kardanový hřídel mohly otáčet téměř jakýmkoli směrem. Na rozdíl od hnacích hřídelí s rotačním šroubem zde není žádná rozpěrka nebo jiný materiál pro snížení tření. Protože zde není prakticky žádný hluk z převodovky nebo motoru, používají se konstrukce s přímým hnacím hřídelem u závodních kamionů a vozů Formule 1. Hřídele s přímým pohonem jsou však extrémně pevné a produkují velmi malý točivý moment.

Závodní vozidla vyžadují ke svému provozu konstantní proud točivého momentu. Tento požadavek způsobí, že otáčky vozidla (RPM) se při stlačení pneumatiky sníží. Kvůli chybějícímu klikovému hřídeli jsou převodovka a motor často nuceny pracovat tvrději, aby udržely konstantní úrovně točivého momentu. Když majitel vysoce výkonného vozidla neposouvá své vozidlo na hranice svých možností, vozidlo pojede mnohem plynuleji, protože motor není tlačen k bodu nadměrného opotřebení.