Le joint universel, également appelé joint de cardan, est un mécanisme permettant une transmission de puissance à angle variable. Il est utilisé lorsque la direction de l'axe de transmission doit être modifiée. Il s'agit de l'élément de liaison du système de transmission universel d'une automobile. L'ensemble composé du joint universel et de l'arbre de transmission est appelé transmission à joint universel. Sur un véhicule à moteur avant et propulsion arrière, le joint universel est installé entre l'arbre de sortie de la boîte de vitesses et l'arbre d'entrée du réducteur final du pont moteur. En revanche, sur un véhicule à moteur avant et traction avant, l'arbre de transmission est absent et le joint universel est installé entre les demi-arbres du pont avant, qui assurent à la fois la propulsion et la direction, et les roues.
La structure et le fonctionnement d'un joint de cardan sont comparables à ceux des articulations des membres humains, permettant une variation de l'angle entre les pièces reliées dans une certaine plage. Afin d'assurer la transmission de puissance, de compenser la direction et les variations d'angle dues aux mouvements de caisse lors de la conduite, l'arbre de transmission d'une voiture à traction avant, le demi-arbre et l'essieu sont généralement reliés par un joint de cardan. Cependant, en raison des contraintes axiales, l'angle de déport requis est relativement important. Un joint de cardan unique ne permet pas d'égaliser la vitesse angulaire instantanée entre l'arbre de sortie et l'arbre d'entrée, ce qui engendre des vibrations, aggrave l'usure des composants et génère un bruit important. C'est pourquoi on utilise couramment des joints homocinétiques. Sur les véhicules à traction avant, deux joints homocinétiques sont utilisés pour chaque demi-arbre : celui situé près de la boîte de vitesses est le joint intérieur, et celui situé près de l'essieu, le joint extérieur. Dans un véhicule à propulsion arrière, le moteur, l'embrayage et la boîte de vitesses sont montés sur le châssis. L'essieu moteur est relié au châssis par une suspension élastique, et un espace subsiste entre les deux. Lors de la conduite, les irrégularités de la route, les variations de charge ou les différences de position des deux ensembles modifient l'angle et l'entraxe entre l'arbre de sortie de la boîte de vitesses et l'arbre d'entrée du réducteur principal. La boîte de vitesses à joints de cardan utilise des doubles joints, un à chaque extrémité de l'arbre de transmission. Leur fonction est d'égaliser les angles formés aux deux extrémités de l'arbre, garantissant ainsi l'égalité des vitesses angulaires instantanées entre l'arbre de sortie et l'arbre d'entrée.
Date de publication : 20 juin 2022