KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2018 (test 2)

PYTANIE NR 3.
Na rysunku przedstawiono sprzęgło
Ilustracja przedstawia schemat sprzęgła Cardana, które jest kluczowym elementem w mechanizmach przenoszenia napędu.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Sprzęgło (przegub) Cardana służy do przenoszenia momentu między wałami, które mogą być ustawione pod kątem. Charakterystyczne są elementy przegubu krzyżakowego łączące widełki obu stron. Pozostałe typy (tulejowe, Oldhama, kołnierzowe) mają inną budowę i zakres kompensacji niewspółosiowości.

Pełne wyjaśnienie:

Sprzęgło Cardana (często określane jako przegub krzyżakowy) stosuje się wtedy, gdy trzeba przenieść moment obrotowy pomiędzy dwoma wałami, które nie są idealnie współosiowe, w szczególności gdy występuje niewspółosiowość kątowa. W praktyce spotyka się je m.in. w układach napędowych, gdzie geometria montażu wymusza odchylenie osi.

Rozpoznanie sprzęgła Cardana opiera się na znajomości jego typowych cech konstrukcyjnych: dwa człony (np. widełki) połączone są elementem pośrednim umożliwiającym odchylenie kątowe i ruch przegubowy. Dzięki temu napęd może pracować mimo ustawienia osi wałów pod kątem (w granicach dopuszczalnych dla danej konstrukcji).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują:

  • "tulejowe" – to zwykle sprzęgło proste, często o charakterze bardziej "sztywnym" (tuleja łącząca wały), stosowane przy małych odchyłkach i wymagające dobrej współosiowości; nie jest typowym rozwiązaniem dla wyraźnej niewspółosiowości kątowej.
  • "oldhama" – sprzęgło Oldhama jest przeznaczone głównie do kompensacji niewspółosiowości równoległej i ma charakterystyczny element pośredni (tarcza/krzyżak ślizgowy) pracujący w rowkach; zasada działania jest inna niż w przegubie krzyżakowym.
  • "kołnierzowe" – sprzęgło kołnierzowe jest klasycznym połączeniem sztywnym z kołnierzami skręcanymi śrubami; wymaga bardzo dobrego osiowania i nie służy do pracy przy istotnej niewspółosiowości.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawiają się zarówno sprzęgła sztywne (np. kołnierzowe), jak i rozwiązania do kompensacji niewspółosiowości, warto najpierw ustalić, czy element ma umożliwiać ruch względny wałów (kątowy/równoległy). To pozwala szybko odsiać opcje niezgodne z funkcją.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Sprzęgło Cardana (przegub krzyżakowy) służy do przenoszenia momentu obrotowego między dwoma wałami, które mogą być ustawione pod kątem. Umożliwia pracę napędu mimo niewspółosiowości kątowej, co jest przydatne w wielu układach mechanicznych i mechatronicznych.
Najczęściej rozpoznasz go po układzie dwóch końcówek wałów połączonych elementem przegubowym, który umożliwia odchylenie kątowe. W praktyce szuka się charakterystycznej "części przegubowej" pomiędzy członami, a nie sztywnego, jednolitego połączenia jak w sprzęgłach kołnierzowych.
Sprzęgło kołnierzowe jest połączeniem sztywnym: dwa kołnierze są skręcone śrubami i mają przenieść moment bez ruchu względnego. Przy niewspółosiowości rosną obciążenia i drgania, dlatego takie sprzęgło wymaga dobrego osiowania wałów i nie jest przeznaczone do pracy z odchyleniem.
Różnica dotyczy typu kompensowanej niewspółosiowości i zasady działania. Sprzęgło Oldhama lepiej radzi sobie z niewspółosiowością równoległą dzięki elementowi pośredniemu pracującemu w rowkach. Sprzęgło Cardana jest klasycznym rozwiązaniem dla niewspółosiowości kątowej (połączenie przegubowe).
Stosuje się go, gdy konstrukcja maszyny wymusza pracę wałów pod kątem albo gdy nie da się uzyskać idealnej współosiowości. Przykładowo w napędach, w których element wykonawczy i silnik są przesunięte geometrycznie, przegub umożliwia przeniesienie napędu bez przebudowy całego układu.
Najczęściej sprzęgło tulejowe traktuje się jako rozwiązanie proste, które nie jest przeznaczone do dużej kompensacji niewspółosiowości. W zależności od wykonania może mieć pewną "podatność" montażową, ale w typowych zadaniach egzaminacyjnych przeciwstawia się je sprzęgłom/przegubom do pracy przy odchyleniach.
To zależy od typu. Przegub Cardana typowo kompensuje niewspółosiowość kątową. Sprzęgło Oldhama jest kojarzone z kompensacją niewspółosiowości równoległej. Sprzęgła sztywne (np. kołnierzowe) zakładają brak istotnej niewspółosiowości i wymagają dokładnego osiowania.
Bo wiele połączeń wałów na rysunku "wygląda podobnie", jeśli patrzy się tylko na ogólny kształt. Pomaga skupienie się na funkcji: czy połączenie jest przegubowe (umożliwia ruch kątowy), czy sztywne (śruby/kołnierze), czy ma element pośredni ślizgowy (Oldham).
W praktyce często spotyka się zużycie elementów przegubowych objawiające się luzem, stukami i drganiami, zwłaszcza przy zmiennym obciążeniu. Prawidłowy montaż, dobór oraz kontrola stanu połączenia w ramach konserwacji ograniczają ryzyko awarii całego układu napędowego.
Najlepiej uczyć się zestawem porównawczym: obejrzeć rysunki/przekroje kilku typów sprzęgieł i dopisać do każdego "co kompensuje" oraz "jak przenosi moment". Na egzaminie identyfikuj najpierw cechę wyróżniającą (sztywne skręcane, przegubowe, z elementem pośrednim).
info

Statystycznie 66% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Sprzęgło (przegub) Cardana służy do przenoszenia momentu między wałami, które mogą być ustawione pod kątem."

Źródła:

  • Wikipedia: "Przegub kardana" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Przegub_kardana (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia: "Sprzęgło Oldhama" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Sprz%C4%99g%C5%82o_Oldhama (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia: "Sprzęgło (mechanika)" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Sprz%C4%99g%C5%82o_(mechanika) (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z "Podstaw konstrukcji maszyn" (rozdziały: sprzęgła, przeguby)
  • Atlas/kompendium elementów maszyn (rysunki typowych sprzęgieł)
  • Katalogi producentów sprzęgieł i przegubów (rysunki i przekroje)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego