Один из самых известных компонентов автомобильной промышленности — шарнир — на самом деле был изобретен за несколько столетий до автомобиля британским ученым по имени Роберт Гук.
Гук был не только ведущим ученым своего времени (хотя этого термина еще не существовало), но и ведущим создателем научных инструментов. Он сконструировал первые "полезные" микроскопы и воздушные насосы, используя их для своих выдающихся открытий. На уроках в школах до сих пор преподают закон Гука. Его достижений слишком много, чтобы перечислять их здесь, поэтому мы сосредоточимся только на одной из его разработок, представляющей особый интерес для автолюбителей: шарнире Гука.
Основной механизм того, что мы называем "карданном", был изобретен сто лет назад итальянцем Джероламо Кардано (отсюда и альтернативный термин «карданный шарнир»). Поворотная крестообразная траверса между двумя валами позволяет одному передавать вращение другому, несмотря на их пересекающиеся оси. Но именно Гук разработал схему передачи вращательного движения в двух плоскостях.
В то время как ведущий вал шарнира может вращаться с постоянной скоростью, скорость ведомого фактически меняется в зависимости от угла между двумя валами (смотрите видео выше). Но если пара вилочных шарниров расположена тандемно, изменение скоростей вращения нейтрализуют друг друга, и мы имеем разновидность шарнира равных скоростей, который широко известен как двойной карданный шарнир (фото ниже).
Хотя существуют и другие типы карданных шарниров, мы готовы поспорить, что большинство автомобилей, выпущенных за последние 130 лет, используют шарнир Гука в трансмиссии, рулевом управлении или где-либо еще. Мы даже можем найти изобретение Гука в наших ящиках для инструментов.
