Cardans universels
Un joint universel est un joint mécanique utilisé pour relier deux arbres ou tiges dont les axes sont inclinés l'un par rapport à l'autre. Un joint universel compense le désalignement angulaire et permet aux arbres de se déplacer librement dans n'importe quelle direction tout en transmettant un mouvement rotatif. Un joint universel se compose d'une paire de charnières ou de fourches orientées à 90° l'une par rapport à l'autre et reliées par un arbre transversal. Ces joints servent généralement à relier des arbres linéaires, des arbres d'entraînement, des convoyeurs et la plupart des types de machines rotatives à un moteur principal. Les joints universels sont également appelés accouplements universels, joints en U, joints de cardan et joints de Hooke.
Types de joints universels
Joint simple : il est doté d'un point de flexion et peut fonctionner à des angles pouvant atteindre 45°. Ce type de joint peut accepter un désalignement de l'angle allant jusqu'à 25° entre les deux arbres ou tiges de la section centrale. Il convient aux applications à vitesse lente.
Double joint : il est doté de deux points de flexion et peut fonctionner à des angles pouvant atteindre 90°. Ce type de joint peut accepter un désalignement de l'angle allant de 0° à 45° entre les deux arbres ou tiges de la section centrale. L'avantage du double joint universel est qu'il peut également compenser les désalignements parallèles.
Joints universels à moyeux sont disponibles avec quatre types de moyeux. Pleins : ils ne comportent pas d'orifice usiné. Alésés : ils comportent un orifice de forme ronde, hexagonale ou carrée. Cannelés : ils présentent des rainures longitudinales à l'intérieur de l'alésage. Clavetés : ils sont dotés d'un clavetage pour empêcher le joint universel de tourner sur l'arbre. Les joints universels à roulements sont disponibles avec deux types de roulements. Roulements lisses : ils conviennent aux applications à faible vitesse et peuvent supporter des charges de choc, des inversions de mouvement, un fonctionnement irrégulier et des couples élevés. Roulements à aiguilles : ils conviennent aux vitesses de rotation élevées, aux faibles couples et aux angles larges.
Le choix du matériau du joint universel dépend de l'application à laquelle il est destiné. L'acier offre la possibilité de supporter un couple et une température plus élevés. Le plastique assure une protection contre la corrosion et une isolation électrique et magnétique. Les joints universels peuvent être utilisés dans une large gamme d'applications, notamment les arbres d'entraînement, les arbres d'hélice automobiles, les ventilateurs et pompes centrifuges, les convoyeurs à courroie, les mécanismes de commande, les équipements marins et les machines de formage des métaux.