nirlo a écrit :...Je croyais que joint de cardan et joint homocinétique c'était la même chose (tu nous expliques la différence ?)
Ce qu'on appelle communément "cardan" est devenu un terme générique pour tout dispositif permettant d'articuler un arbre "brisé", un axe en rotation sur lui-même et pouvant accepter des désaxages.
Le cardan a été inventé par Girolamo Cardano, un savant italien du XVI siècle. Mathématicien, physicien, médecin, Cardano cherchait un moyen d'adoucir le transport des blessés des champs de bataille sur les charrettes. Il imagina un système d'articulation permettant à un plateau de charrette de rester horizontal et d'atténuer les cahots, en concevant un système de bras de soutien articulés par des croisillons reliant des fourches antagonistes. Ce système est encore en vigueur sur les plateaux oscillants de cuisinières à bord des bateaux et on peut l'observer sur tous les bateaux habitables de plaisance ... et c'est encore ce même système de "joint de cardan" à croisillons que l'on retrouve dans les boîtes d'outillage à douilles, avec un arbre à cardan permettant de visser dans des angles.
Avec l'apparition de la mécanisation des forces motrices (hydraulique, à vapeur, pétrole, éolienne...), les mécaniciens ont récupéré l’invention de Cardano pour permettre à des arbres moteurs d'opérer des variations angulaires.
Les deux demi-arbres d'un même arbre sont réassemblés par deux fourches disposés perpendiculairement et reliées sur un croisillon à quatre têtes. C'est ce qu'on appelle un joint de cardan à simple croisillon.
Cet exemple se retrouve aussi au début de l'arbre de transmission des BMW oscillantes Serie 2, 5, 6 et 7, en sortie de boîte (exemple pour les motards que vous êtes).
Le problème de ce "cardan simple", c'est que lorsque l'arbre de transmission est "brisé" alors qu'il est en rotation (parce que couplé à un système de suspension ou de direction de roues, voire les deux en même temps), la rotation fait que la partie extérieure du joint de cardan tourne plus vite (sur le grand rayon de rotation) que la partie intérieure (petit rayon de rotation)... cela produit un effet d'accélération sur le grand rayon et de freinage sur le petit rayon. Ces forces contradictoires s'exercent sur l'ensemble de l'articulation, le bras est poussé et tiré en même temps et il faut qu'une partie de celui-ci puisse coulisser, généralement au moyen d'un manchon à cannelures, pour compenser des phénomènes de traction-compression.
Voyez qu'on a un problème de "vitesse" (cinétique) de rotation... d'où l'idée de réaliser une "homocinétie", c'est-à-dire de trouver le moyen d'égaliser (par un système compensatoire) les vitesses des parties mécaniques en rotation. Dans une boîte de vitesses ou dans un "pont" automobile, c'est le "différentiel", par le moyen d’engrenages menant et mené, via des couples coniques appelés "planétaires" qui permet aux roues mues sur un même axe de tourner à des vitesses différentes, pour la roue qui se trouve à l'intérieur du virage (petite vitesse) et celle à l'extérieur du virage (grande vitesse).
Pour notre joint de cardan à croisillons, il s'agit donc d'intercaler entre les fourches des deux demi-arbres un système qui fera office de "différentiel" pour obtenir un cardan dit "homocinétique" et annulera ainsi les forces antagonistes d'étirement et de poussée, d'accélération et de freinage.
Pour ça, il suffit d’intercaler une navette à deux fourches reliant les deux croisillons d'arbre et voilà comme ce système dit "à double-croisillon" fait office de différentiel et transforme notre joint de cardan simple en joint de cardan homocinétique, comme c'est le cas sur un arbre de transmission secondaire de Moto-Guzzi V-Twin.
Donc, tous les joints de cardan ne sont pas forcément homocinétiques... et tout ce qu'on appelle "joint de cardan" ne fait pas forcément appel au système à croisillons inventé par Cardano. On peut aussi articuler ("briser") un arbre en rotation au moyen d'un "joint" à rotules ou en tulipe, avec des têtes à galets de roulement (comme les transmission actuelles de nos voitures modernes).
De même qu'il est inexact d’appeler "cardan" tous les systèmes de transmission par arbre, certains n'ayant besoin d’aucune articulation (et donc de cardan) si l'arbre n'est pas amené à encaisser des déformations angulaires.
Voilà voilà.... je peuuuuuuuuuuuux ?