Cardan (Mécanique)

Cardan (Mécanique)

Joint de Cardan

Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Cardan.

Le cardan (ou plus précisément le joint de Cardan) est un dispositif mécanique qui permet la transmission d'une rotation angulaire entre deux arbres dont les axes géométriques concourent en un même point.

Cette technique (à ne pas confondre avec la suspension par cardan) est utilisée sur les véhicules pour accoupler deux arbres tournants non alignés, ou dont les positions angulaires de l'un par rapport à l'autre peuvent varier ; par exemple l'axe du volant et le boîtier de direction, surtout dans le cas d'un volant réglable en hauteur par rapport au conducteur.

Principe de fonctionnement du cardan

Sommaire

Propriétés mécaniques

Détail des pièces composant un joint de Cardan

L'angle formé par les « fourchettes » d'un joint de Cardan provoque une non-linéarité de la vitesse angulaire d'un arbre par rapport à l'autre. On peut y remédier en ajoutant un second joint d'angle identique dans la transmission, les deux fourchettes de l'arbre médian étant alignées dans le cas particulier le plus courant, où tous les arbres sont dans le même plan. On passe ainsi de l'arbre d'entrée à l'arbre de sortie par deux demi-angles identiques, les variations angulaires entraînées par chacun des cardans étant égales et opposées.

La 2CV Citroën n'avait qu'un cardan par roue, ce qui provoquait son déhanchement caractéristique lors de virages à très faible vitesse.

En effet, le cardan unique présente l'inconvénient de ne pas être homocinétique, c'est-à-dire que la vitesse de rotation transmise n'est pas constante au cours de la rotation lorsque les axes ne sont plus alignés[1]. En revanche, l'ensemble de deux cardans enchaînés l'est, si toutefois leurs angles sont égaux et leur "fourchettes" d'entrées (menantes) sont déphasées de 90° par rapport à leurs plans respectifs (plan formé par l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie de chacun des cardans - quand la fourchette d'entrée du premier cardan est dans son plan, la fourchette d'entrée du second cardan doit être perpendiculaire à son propre plan).

Par exemple, pour les roues motrices d'un véhicule automobile, afin de les doter d'une suspension, il faut pouvoir modifier la position de l'axe des roues par rapport à l'axe du différentiel. On le réalise par des joints de cardan doublés de chaque côté du véhicule (avec souvent un dispositif coulissant additionnel).

Un double cardan permet aussi d'entraîner des roues directrices et motrices, la fameuse traction avant. Comme l'axe des roues directrices est par définition en position angulaire variable, les conditions permettant d'annuler les variations de vitesse ne peuvent être réalisées exactement avec un double cardan, entraînant la généralisation de joints homocinétiques vrais (tripodes ou Rzeppa par exemple).

Histoire

Compas de navigation maritime à l'origine du joint de Cardan

L'invention de ce joint en 1545 est attribuée au mathématicien Gerolamo Cardano (1501-1576). Ce célèbre savant italien se serait inspiré d'un compas de marine fixé sur deux cercles articulés. Il a décrit l'articulation portant son nom dans un traité de physique intitulé De subtilitate rerum.

Abus de langage

Dans le monde motocycliste, on parle souvent abusivement de transmission à cardan pour des modèles qui n'en sont pas équipés, du fait de la confusion entre arbre et cardan. Par exemple, les machines qui ne sont pas équipées de suspension arrière ont un arbre sans cardan. De la même manière dans le monde automobile on parle souvent abusivement de cardan alors que la transmission par cardan est très souvent remplacée avantageusement par un joint tripode.

Voir aussi

Références

  1. voir la courbe de vitesse (bleu)  : http://mecfunnet.faii.etsii.upm.es/Xitami/webpages/a9.html (es)
  • Portail de l’automobile Portail de l’automobile
Ce document provient de « Joint de Cardan ».

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Cardan (Mécanique) de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Regardez d'autres dictionnaires:

  • Cardan (mecanique) — Joint de Cardan Pour les articles homonymes, voir Cardan. Le cardan (ou plus précisément le joint de Cardan) est un dispositif mécanique qui permet la transmission d une rotation angulaire entre deux arbres dont les axes géométriques concourent… …   Wikipédia en Français

  • Cardan (mécanique) — Joint de Cardan Pour les articles homonymes, voir Cardan. Le cardan (ou plus précisément le joint de Cardan) est un dispositif mécanique qui permet la transmission d une rotation angulaire entre deux arbres dont les axes géométriques concourent… …   Wikipédia en Français

  • cardan — [ kardɑ̃ ] n. m. • 1868; on disait de Cardan, à la Cardan; nom fr. du savant it. Cardano, 1501 1576 ♦ Mécan. 1 ♦ Système de suspension dans lequel le corps suspendu conserve une position invariable malgré les oscillations de son support. Réchaud… …   Encyclopédie Universelle

  • CARDAN (J.) — Médecin, mathématicien, astrologue, physicien, «inventeur», philosophe, Gerolamo Cardano, esprit génial, mais personnalité chaotique, pouvait faire preuve de l’esprit critique le plus aigu et de la crédulité la plus enfantine; attentif à… …   Encyclopédie Universelle

  • mécanique — [ mekanik ] adj. et n. f. • 1265 adj., du lat. imp. mecanicus, gr. mêkhanikos, de mêkhanê « machine »; n. f. XVIe, du lat. imp. mecanica I ♦ Adj. 1 ♦ Vx Arts mécaniques. 2 ♦ (v. 1370) Qui est exécuté par un mécanisme; qui utilise des mécanismes,… …   Encyclopédie Universelle

  • Cardan (suspension) — Pour les articles homonymes, voir Cardan. Illustration d un ensemble de cardans simple à deux axes. Un cardan est un support tournant qui permet à un objet de tourner autour d un axe unique. Un ensemble d …   Wikipédia en Français

  • Cardan — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. Sur les autres projets Wikimedia : « Cardan », sur le Wiktionnaire (dictionnaire universel) Girolamo Cardano est aussi connu sous le nom… …   Wikipédia en Français

  • Mécanique automobile — Fonctionnement de l automobile Cette page décrit le fonctionnement général d une automobile en 2008, ainsi que des différents organes et éléments constitutifs de celle ci. Une automobile est constituée des éléments suivants : Les roues… …   Wikipédia en Français

  • Blocage de cardan — Animation : un ensemble de trois cardans montés de façon à accorder trois degrés de liberté Le blocage de cardan est la perte d un degré de liberté, connue aussi sous le nom anglais de gimbal lock, qui survient quand les axes de deux des… …   Wikipédia en Français

  • Joint de Cardan — Pour les articles homonymes, voir Cardan. Principe de fonctionnement du cardan Le cardan (ou plus précisément le joint de Cardan) est un dispositif mécanique qui permet la transmis …   Wikipédia en Français

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”