¿Cuál es el propósito del "eje" y el "bloque" en estas dos juntas de cardán de motor diferentes?

Tomemos la segunda imagen para el motor F1: la situación es similar para SSME, aunque todo está "al revés" en sus imágenes.

El 'asiento', el 'cuerpo' y el 'bloque' son tres partes que se vuelven una contra la otra.

El bloque puede girar alrededor del eje en el eje X. El cuerpo puede girar alrededor del bloque en el eje Y.

El eje Z permanece fijo, ya que el bloque no puede girar "a través" del eje, y las áreas planas en sus lados evitan que el cuerpo gire alrededor del bloque.

Eso es todo por la rotación. Ahora está la traducción, que debe restringirse en los 3 ejes, en dos direcciones cada uno.

La carga más alta es la carga de compresión a lo largo del eje Z, cuando el motor se enciende. Así, la superficie inferior del bloque presiona contra el asiento, transfiriendo la mayor carga. La carga de tracción opuesta, cuando el motor cuelga antes de la ignición en la parte inferior del cohete, se transfiere a través de la interfaz entre la superficie inferior del bloque y la superficie esférica interna del cuerpo, luego del bloque al eje.

La traslación X e Y es una preocupación menor, pero aun así la interfaz del bloque del asiento lo impide, transformándola en una carga de tracción mucho más débil, que es evitada por el conjunto del bloque del eje o anulada por completo por el empuje del motor que ejerce un carga compresiva.

El cardán realiza las siguientes funciones:

1. Permite que el motor se balancee alrededor de un solo punto bajo empuje cuando es accionado por los actuadores de control del vector de empuje. Es deseable minimizar la fricción para minimizar la fuerza/tamaño del actuador requerido.
2. Evita la rotación del motor alrededor de su eje de empuje y evita que otros componentes tomen esa carga de torsión.
3. Soporta el peso del motor en condiciones sin empuje y evita que el motor se suelte en la condición de "rebote" que se experimenta cuando el motor se apaga.
4. Permite el ajuste del punto central real del cardán en relación con el eje de empuje cuando el motor está instalado en el vehículo.
5. Tiene características para eliminar la torsión en las interfaces con el motor y el vehículo.

Puedes ver todas estas características en la imagen. El "asiento" es la característica que toma la carga de empuje principal y alrededor de la cual gira el motor según el artículo 1. El "bloque y el eje" toman la torsión y evitan la rotación entre las mitades superior e inferior del cardán según el artículo 2. El inferior El hoyuelo, como se señaló, combinado con el bloque y el eje, proporciona la superficie de contacto para el empuje inverso según el artículo 3. Los tornillos de ajuste en los lados permiten ajustar el cardán según el artículo 4. Las pestañas grandes en las caras superior e inferior transmiten el torque en la estructura adyacente según el artículo 5.

El "fabroid" es una aplicación de tela de PTFE de baja fricción que reduce la fricción en los puntos de contacto deslizantes.

Vea la vista detallada aquí: ebay com/itm/Apollo-Saturn-VF-1-Engine-Gimbal-Rocketdyne/

Las líneas de alimentación de queroseno y LOX están a muchos pies del centro, por lo que la rotación del motor F-1 (balanceo) está restringida por el eje y el bloque a casi cero.
Tenga en cuenta la pequeña plataforma de carga en la "parte inferior" del bloque, esto soporta colgar uno de los cuatro motores F-1 con cardán de 18,000 libras en el Saturn-V, el quinto motor central es rígido. La almohadilla Block se asienta en un pequeño pozo cóncavo dentro del hemisferio de 10" y también está en el mismo punto nodal que el eje de empuje para la guiñada y el cabeceo. El Block también tiene una manga de fibra de vidrio y teflón pegada en el interior para controlar el desgarro con el Shaft.