Universal Joint (유니버셜 조인트)

Universal Joint는 일반적으로 축이 서로 다른 각도를 이룰 때 shaft 사이에 기게적인 힘을 전달하는 데 사용된다.

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기본적으로 universal joint는 2개의 yoke와 1개의 cross로 이루어진다.

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입력 및 출력 shaf가 직선으로 연결되어 있을 때는 input shaft의 yoke가 cross를 돌리고, output shaft가 같은 각속도로 돌게 된다.

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입력 및 출력 shaft가 각도를 이루고 있을 때는 motion이 상당히 달라진다. 위 사진처럼 input의 yoke는 초록색 선을 따라 만들어진 평면에서 회전하지만, output의 yoke는 빨간색 선을 따라 만들어진 평면에서 회전해야 한다.

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output의 yoke가 input yoke와 다른 평면에서 회전하기 위해서는 위 사진처럼 cross가 input yoke의 두 구멍을 잇는 선을 축으로 회전해야한다.

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cross가 축을 기준으로 회전하기 때문에 위 사진처럼 output shaft는 일정하지 않고, input angle에 따라서 계속해서 변하게 된다.

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일정한 output을 얻기 위해서는 사진처럼 universal joint를 하나 더 추가해주면 된다. constant input은 fluctuatinc output을 만들어내고, 이는 다시 fluctuating input으로 작용하기 때문에 constant output을 내보내게 된다.

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출처: https://www.youtube.com/watch?v=LCMZz6YhbOQ