Carl Weiss Constant Velocity Joint A successful constant velocity joint was invented and patented by Carl W. Weiss of New York, USA, in 1925. Subsequently, the Bendix Products Corporation developed the Weiss constant velocity principle further and manufactured this design of joint (Fig. 26.20).This type of time constant velocity joint incorporates double prong (arm) yokes, mounted on the ends of the two driving shafts. Four (either curved or straight) ball track grooves (Fig. 26.21) are ground inside each prong member. Each yoke arm of one member is assembled in between the prong of the other member and four balls located in adjacent grooved tracks transmit the drive from one yoke member to the other. The intersection of each matching pair of grooves maintains the balls in a bisecting plane created between the two shafts, even when one shaft is inclined to the other (Fig. 26.22). Some joint models depending upon application use a fifth centralizing ball in between the two yokes. The versions, usually with straight ball tracks, do not have the central ball due to which it can accommodate a degree of axial plunge, especially if, the balls roll rather than slide as claimed.

На переднем управляемом мосту Тимкен легендарного грузовика Studebaker U6 стояли шариковые шарниры равных угловых скоростей Bendix-Weiss.

Конструкции ШРУСов. Четырехшариковый карданный шарнир с делительными канавками (типа «Вейс»). При движении автомобиля вперед усилие передается одной парой шариков; при движении задним ходом — другой парой. Обычно канавки выполняются так, что центр окружности, образующей ось канавок, находится на расстоянии а = (0,4...0,45)R -от центра шарнира.. Угол между валами у = 30...32°. Малая трудоемкость изготовления (наименьшая по сравнению с синхронными шарнирами других типов), простота конструкции и низкая стоимость обеспечили их широкое распространение. КПД шарнира достаточно высокий, так как в нем преобладает трение качения. Долговечность в эксплуатации обычно не превышает 25...30 тыс. км.

Bendix-Weiss CV Joint

Шарнир Вейсса, придуманный и запатентованный в 1923 г., передает крутящий момент шариками. На внутренней поверхности вилок сделаны четыре канавки полукруглого сечения, которые лежат во взаимно перпендикулярных плоскостях. Патент на технологичную и дешевую конструкцию купила американская фирма «Бендикс» и в годы второй мировой войны «виллисы», «студебекеры», «доджи» комплектовались ШРУСами «Бендикс-Вейсс» . Шарниры такого типа получили широкое распространение и в отечественном автомобилестроении (ГАЗ-69, УАЗ-469, ГАЗ-66, ЗИЛ-131, БТР-70).

Карданный шарнир ВейсНедостатки сдвоенных шарниров и шарниров кулачкового типа «Тракта», применявшихся на полноприводных грузовиках КрАЗ, Урал, КамАЗ, были толчком к поиску новых решений, и в 1923 году немецкий изобретатель Карл Вейс запатентовал шариковый карданный шарнир с делительными канавками. Особенностью этого шарнира является то, что при движении автомобиля вперед движение передается одной парой шариков, а задним ходом — другой парой. Передача усилий только двумя шариками при точечном контакте приводит к большим контактным напряжениям. Поэтому он обычно устанавливается на автомобили с нагрузкой на ось, не превышающей 30 кН. Впоследствии патент на шарниры Вайсса купила американская фирма Bendix и стала выпускать их под маркой Bendix-Weiss. Такие шарниры и по сей день можно встретить, например, на 469-х «уазиках» и легендарной «шишиге» ГАЗ-66.

Front Axle 1941-1945 Willys Jeep MB:Universal Joint Bendix/Weiss/Tracta

49-53 WILLYS CJ-3A Dana 25 Front Axle Tech and Troubleshooting - CJ-3A Bendix Universal Joint

Willys Overland Model MB and Ford Model GPW
Мост модели Dana 25 поставлялся с различными типами шарниров :
Bendix-Weiss (на рисунке)
Hardy-Spaicer
Tracta

В ведущих мостах с независимой подвеской колес при прогибе упругих элементов ведущие колеса перемещаются относительно картера главной передачи, связанного с кузовом автомобиля, в связи с чем полуоси, передающие крутящий момент от главной передачи к ведущим колесам, снабжаются шарнирами в точках вершин углов прогиба подвески. Таким образом, в зависимости от конструкции независимой подвески для установки полуоси может требоваться один или два шарнира. Только в конструкции заднего ведущего моста с двумя ведущими и двумя ведомыми коническими шестернями автомобилей «Пинцгауэр» (см. рис. 2.86) и «Татра» (см. рис. 6.22) качающиеся полуоси не требуют никаких шарниров.Когда ведущие колеса одновременно являются и управляемыми (в передних ведущих мостах), всегда есть необходимость в применении шарнирных полуосей, причем при независимой подвеске колес требуется по два шарнира на каждой полуоси (рис. 4.17).

Пример конструкции полуоси с шарнирами равных угловых скоростей в переднем ведущем мосту автомобиля «Рено 16» представлен на рис. Каждая внутренняя полуось с внутренней стороны оборудована шарниром равных угловых скоростей «Вейс», а со стороны колеса —двойным карданным шарниром.