Comment changer un joint en U : guide de bricolage étape par étape

Comment changer un joint universel : la réponse courte

Changer un Joint en U implique de marquer l'orientation de l'arbre de transmission, de déboulonner ou de déclipser l'arbre de transmission, d'extraire les anciens chapeaux de palier, d'enfoncer le nouveau joint en U et de remonter dans l'ordre inverse. L'ensemble du travail prend généralement 1 à 3 heures pour un bricoleur moyennement expérimenté, et les pièces coûtent entre 15 $ et 80 $ selon le type de véhicule. Une presse hydraulique ou un étau d'établi est l'outil le plus critique : sans cela, il est beaucoup plus difficile de retirer proprement les anciens chapeaux de palier.

Les joints universels (joints universels) sont des accouplements rotatifs en forme de croix qui relient les segments d'un arbre de transmission et permettent à l'arbre de transmettre le couple selon des angles changeants, s'adaptant ainsi au mouvement de la suspension et à la géométrie de la transmission pendant la conduite du véhicule. Lorsqu'un joint universel tombe en panne, des vibrations, des claquements et, dans les cas graves, une séparation complète de l'arbre de transmission peuvent en résulter. Le remplacement rapide d'un joint universel usé est l'une des tâches d'entretien de la transmission les plus importantes sur les véhicules à propulsion arrière et à quatre roues motrices.

Qu'est-ce qu'un joint universel et à quoi sert-il ?

Un joint en U se compose d'un corps central en forme de croix - appelé araignée ou tourillon - avec quatre bras, chacun équipé d'un capuchon à roulement à aiguilles. Les capuchons sont maintenus dans les chapes de deux sections d'arbre de transmission adjacentes par des anneaux d'arrêt ou des sangles de roulement, permettant aux deux arbres de tourner ensemble tout en se pliant selon un angle allant jusqu'à environ 15-25 degrés selon la conception.

La plupart des camions, SUV et voitures de performance à propulsion arrière utilisent deux joints universels ou plus le long de l'arbre de transmission : un à la sortie de la transmission et un au pignon du différentiel. Les véhicules à quatre roues motrices sont généralement également équipés de joints universels supplémentaires sur les arbres d'essieu avant. Au fil du temps, les roulements à aiguilles à l'intérieur des capuchons sèchent, se corrodent ou s'usent, provoquant un jeu du joint universel et finalement une défaillance.

Les joints universels sont graissables (de style Spicer avec un raccord Zerk) ou scellés (non graissables). Les joints universels graissables durent plus longtemps lorsqu'ils sont correctement entretenus — le graissage tous les 5 000 milles ou à chaque vidange d'huile prolonge considérablement la durée de vie. Les unités scellées ne nécessitent aucun entretien mais ne peuvent pas être réparées une fois le lubrifiant se dégradant.

Symptômes d'un mauvais joint en U

Le fait de détecter rapidement un joint universel défaillant évite des dommages plus coûteux à l'arbre de transmission et au différentiel. Voici les signes d’avertissement les plus courants et les plus fiables :

• Bruit sourd ou cognement lors du passage de Park à Drive ou en marche arrière : Il s'agit généralement du premier symptôme visible : le joint en U desserré claque l'arcade lorsque les charges de couple inversent la direction.
• Vibrations ressenties à travers le plancher ou le siège à vitesse d'autoroute (55 à 70 mph) : Un joint en U usé crée un déséquilibre dans l'arbre de transmission en rotation, produisant une vibration qui s'intensifie avec la vitesse. Au départ, cela est souvent confondu avec des problèmes d’équilibre des pneus.
• Grincement lors de l'accélération depuis l'arrêt : Les roulements à aiguilles secs à l’intérieur des capuchons des joints en U produisent un grincement rythmique qui correspond à la vitesse de rotation de l’arbre de transmission – une accélération plus rapide signifie un grincement plus aigu.
• Rouille visible, écaillage ou jeu latéral dans le joint en U de l'arbre de transmission : Avec le véhicule en toute sécurité sur des chetelles, saisissez l'arbre de transmission au niveau du joint universel et essayez de le déplacer latéralement. Tout jeu perceptible — supérieur à 1 à 2 mm — indique une usure du roulement et le joint universel doit être remplacé.
• Fuite de liquide de transmission près de l’arrière de la transmission : Un joint de cardan avant très usé peut endommager le joint d'étanchéité de l'arbre de sortie de la transmission en raison de charges d'impact répétées, provoquant une fuite de liquide qui est souvent diagnostiquée à tort comme un problème de transmission.

Outils et pièces nécessaires pour changer un joint en U

Rassembler tout avant de commencer évite les interruptions en cours de travail. Voici une liste complète de ce dont vous avez besoin :

Outils essentiels

• Presse hydraulique ou étau d'établi : L’outil le plus important. Un étau d'établi avec un kit de presse à joint en U (jeu de douilles utilisées comme coupelles de presse) est l'option la plus accessible pour les mécaniciens domestiques. Une presse d'atelier hydraulique rend le travail plus propre et plus facile.
• Cric et chandelles (capacité minimale de 2 tonnes) : Le véhicule doit être élevé en toute sécurité avec la transmission accessible. Ne travaillez jamais sous un véhicule soutenu uniquement par un cric.
• Pince à circlips (interne et externe) : La plupart des joints universels utilisent des anneaux d'arrêt ou des clips en C pour retenir les chapeaux de palier dans l'arcade. Les pinces à circlips internes retirent les clips de l'intérieur de l'alésage de l'arcade.
• Jeu de douilles (entraînement 1/4", 3/8" et 1/2") : Vous aurez besoin de douilles pour retirer les boulons de montage de l'arbre de transmission et pour les utiliser comme coupelles de presse lors de l'extraction des chapeaux de palier.
• Clé dynamométrique : Nécessaire pour réinstaller les boulons de l'arbre de transmission selon les spécifications correctes - généralement 15 à 20 pi-lb pour les capuchons de type sangle and 55 à 65 pi-lb pour les boulons à bride , bien que les spécifications varient selon le véhicule.
• Marteau et poinçon ou dérive : Utilisé pour chasser les chapeaux de roulement tenaces après le retrait des anneaux d'arrêt, ou pour placer de nouveaux chapeaux si une presse n'est pas disponible.
• Huile dégrippante (par exemple, PB Blaster ou WD-40 Specialist) : Appliquer sur les rainures des circlips et sur les zones des chapeaux de palier 15 à 20 minutes avant le démontage pour éliminer la corrosion sur les véhicules plus anciens.
• Marqueur ou scribe à peinture blanche : Pour marquer l'orientation des phases de l'arbre de transmission avant le retrait – essentiel pour l'équilibre du remontage.
• Brosse métallique et nettoyant pour freins : Pour nettoyer les alésages des jougs avant d'installer le nouveau joint universel.

Pièces à acheter

• Joint en U de remplacement : Faites correspondre l'année, la marque et le modèle du véhicule, ou en mesurant le joint en U existant, en particulier le diamètre du capuchon et la distance entre les centres du capuchon (de l'extérieur vers l'extérieur des capuchons sur les deux axes). Les tailles courantes incluent le Séries Spicer 1310, 1330 et 1350 utilisé sur la plupart des camions et SUV américains.
• Circlips de rechange : De nombreux kits de joints universels comprennent de nouveaux anneaux élastiques. Utilisez les nouveaux – les anciens anneaux d’arrêt peuvent ne pas s’asseoir correctement après avoir été retirés.
• Boulons d'arbre de transmission (facultatif mais recommandé) : Si votre véhicule utilise des chapeaux de roulement de type sangle avec de petits boulons, remplacez-les par du nouveau matériel lors du remontage — les boulons ont un couple de serrage et ne doivent pas être réutilisés.

Référence de taille de joint en U : séries et dimensions communes

Les joints universels sont vendus par désignation de série en fonction de leurs dimensions physiques. Le tableau ci-dessous couvre les séries Spicer les plus couramment utilisées sur les camions légers, les VUS et les véhicules de performance en Amérique du Nord :

Étape par étape : Comment changer un joint en U

La procédure suivante couvre le remplacement standard du joint de cardan de l'arbre de transmission arrière sur un camion ou un SUV à traction arrière ou à quatre roues motrices - le travail de bricolage le plus courant en matière de joint de cardan. Les joints de cardan de l'essieu avant suivent des principes similaires mais nécessitent des étapes supplémentaires pour la dépose du moyeu et de l'arbre d'essieu.

Étape 1 : élever et soutenir le véhicule en toute sécurité

Calez les roues avant, engagez le frein de stationnement et placez la transmission au point mort afin que l'arbre de transmission puisse tourner librement. Soulevez l'arrière du véhicule à l'aide d'un cric positionné sous le carter de l'essieu arrière, puis soutenez le véhicule sur deux chandelles nominales placées sous les longerons du châssis . Abaissez légèrement l'essieu sur le cric pour que l'arbre de transmission pende librement et que vous ayez un dégagement de travail.

Étape 2 : Marquer l'orientation de la phase de l'arbre de transmission

Avant de retirer quoi que ce soit, utilisez un marqueur de peinture blanche ou un scribe pour marquer la relation entre la chape de l'arbre de transmission et la bride du différentiel, et entre les deux sections de l'arbre de transmission au niveau du roulement de support central, le cas échéant. La réinstallation de l'arbre de transmission déphasé, même d'une seule position de cannelure, peut provoquer de graves vibrations. cela nécessite une correction complète de l’équilibre de l’arbre de transmission pour être réparé.

Étape 3 : Retirez l'arbre de transmission

Retirez les boulons de l'arbre de transmission au différentiel - généralement quatre boulons de 12 mm ou 8 mm sur des capuchons de type sangle, ou quatre boulons à bride. Soutenez l'arbre de transmission à la main lorsque le dernier boulon sort, puis faites glisser l'extrémité avant de l'arbre vers l'arrière hors de la fourche coulissante du boîtier de queue de transmission. Bouchez la sortie de transmission avec un chiffon propre pour éviter toute perte de liquide. Réglez l'arbre de transmission sur un établi.

Étape 4 : Retirez les anneaux élastiques

Examinez le joug du joint en U. Vous verrez quatre chapeaux de palier – un dans chaque bras de la fourche – retenus soit par des anneaux d'arrêt internes placés dans des rainures à l'intérieur de l'alésage de la fourche, soit par des clips en C externes à l'extérieur du capuchon. Utilisez une pince à circlips interne pour replier les circlips et les faire sortir de leurs rainures. Appliquez de l'huile dégrippante et laissez-la tremper pendant 15 minutes si les anneaux d'arrêt sont corrodés et raides. Ne sautez pas le retrait des quatre anneaux d'arrêt avant d'essayer d'extraire les capuchons. — essayer d'appuyer sur un roulement coiffé alors qu'un circlip est toujours en place endommagera l'alésage de la chape.

Étape 5 : Retirez les anciens chapeaux de roulement

Positionnez le joug dans un étau d'établi ou une presse hydraulique. Utilisez une douille légèrement plus petite que le diamètre d'alésage du chapeau de roulement comme coupelle de réception d'un côté, et une douille plus grande qui appuie contre la face du chapeau de roulement opposé de l'autre côté. Lorsque vous serrez l'étau ou activez la presse, le capuchon du côté de la coupelle réceptrice est enfoncé dans la plus grande douille et ressort. Faites pivoter le joug de 180 degrés et répétez l'opération pour retirer le capuchon opposé. Répétez l’opération pour le deuxième axe.

Si un capuchon est extrêmement résistant à cause de la corrosion, chauffez l'oreille de l'étrier avec un chalumeau au propane pendant 20 à 30 secondes : l'étrier se dilate légèrement et libère le capuchon. Ne pas appliquer de chaleur sur le chapeau de roulement lui-même , car cela endommagerait les roulements à aiguilles à l’intérieur et pourrait provoquer le grippage permanent du capuchon.

Étape 6 : Nettoyer les alésages du joug

Une fois que les quatre capuchons sont retirés et que l'ancienne araignée du joint en U est libre, inspectez soigneusement les alésages de la chape. Utilisez une brosse métallique et un nettoyant pour freins pour éliminer toute la rouille, la corrosion et les débris de l'intérieur des alésages. Vérifiez s'il y a des rainures ou des dommages dans les parois de l'alésage : un alésage légèrement rainuré est acceptable ; un alésage profondément rayé ou déformé indique que l'arcade doit être remplacée. Nettoyez soigneusement les rainures des circlips avec un outil de sélection pour garantir que les nouveaux circlips soient bien en place.

Étape 7 : préparer et installer le nouveau joint en U

Retirez le nouveau joint universel de son emballage. Laissez les clips ou les sangles de retenue en plastique en place : ils maintiennent les roulements à aiguilles à l'intérieur des capuchons pendant l'installation et tombent une fois les capuchons enfoncés dans l'arcade. Ne pas pré-graisser les roulements à aiguilles avant l'installation — ils sont préemballés en usine et l'ajout de graisse à ce stade peut forcer le déplacement des roulements.

Démarrez l'araignée dans le joug sur un axe. Enfoncez un chapeau de palier dans l'alésage de l'arcade jusqu'à ce qu'il affleure ou légèrement en dessous - juste assez pour exposer la rainure du circlip. Installez l'anneau élastique. Retournez l'empiècement et appuyez sur le capuchon opposé, puis installez son circlip. Répétez le processus sur le deuxième axe. Tapotez légèrement chaque capuchon avec un marteau après l'installation pour vous assurer que les anneaux d'arrêt sont bien enfoncés dans leurs rainures - un bruit sourd (pas un anneau métallique) confirme que l'anneau d'arrêt est au fond.

Étape 8 : Vérifiez le mouvement du joint en U et graissez le cas échéant

Une fois les quatre capuchons installés et encliquetés, pliez le joint en U sur toute sa plage de mouvement à la main. Il doit se déplacer en douceur avec une légère pression des doigts et sans coincement, rugosité ou points serrés. Un joint en U contraignant après l'installation signifie généralement qu'un chapeau de palier est légèrement armé - retirez le capuchon concerné et réinstallez-le droit. Si votre nouveau joint en U est équipé d'un raccord graisseur Zerk, injectez de la graisse fraîche jusqu'à ce qu'elle commence à suinter légèrement des quatre capuchons, confirmant ainsi que toutes les cavités des roulements sont remplies.

Étape 9 : Réinstaller l'arbre de transmission

Faites glisser l'avant de l'arbre de transmission dans la fourche de transmission, en alignant vos marques de phase. Alignez l'étrier arrière sur la bride du différentiel à l'aide des marques faites à l'étape 2. Installez de nouveaux boulons ou sangles d'arbre de transmission et serrez selon les spécifications du fabricant - généralement 15 à 20 pi-lb pour les boulons de sangle et 55 à 80 pi-lb pour les boulons à bride , mais vérifiez toujours dans le manuel d'entretien de votre véhicule. Retirez le chiffon de la sortie de transmission, abaissez le véhicule et retirez les chandelles.

Étape 10 : Essai routier

Conduisez le véhicule à différentes vitesses (rues et autoroutes) et testez l'accélération, la décélération et le passage de la conduite à la marche arrière. Tous les bruits sourds, grincements et vibrations associés au joint universel défectueux devraient disparaître complètement. Si les vibrations persistent, vérifiez à nouveau l'orientation des phases de l'arbre de transmission et assurez-vous que tous les circlips sont bien en place.

Coût de remplacement du joint en U : bricolage ou magasin

Comprendre la différence de coût entre faire le travail vous-même et le confier à un atelier vous aide à prendre une décision éclairée :

Pour la plupart des propriétaires de camions et de SUV qui effectuent leur propre entretien, l’approche DIY s’avère rentable dès le premier travail – et le dossier de presse est réutilisable pour chaque remplacement de joint universel à l’avenir. Le seul cas où une visite en atelier est clairement préférable est celui où les alésages des arcades sont endommagés. , l'arbre de transmission doit être équilibré après son remplacement ou les joints de cardan de l'essieu avant nécessitent un démontage complet du moyeu.

Combien de temps durent les joints universels et quand devez-vous les remplacer ?

La durée de vie des joints universels varie considérablement en fonction de l'utilisation du véhicule, des habitudes d'entretien et des conditions de fonctionnement :

• Usage routier standard avec graissage régulier : 100 000 à 150 000 milles sont raisonnables pour un joint universel graissable qui est entretenu tous les 5 000 à 7 500 milles.
• Joints universels scellés (non graissables) : Dure généralement entre 80 000 et 120 000 miles dans des conditions de conduite normales avant que la graisse d'usine ne se décompose.
• Utilisation hors route, remorquage ou véhicules soulevés : Les joints universels dans ces applications subissent des angles et des charges de contrainte plus élevés et peuvent devoir être remplacés à chaque fois. 30 000 à 60 000 milles , en particulier sur les arbres d'essieu avant fonctionnant à des angles prononcés en raison de la portance de la suspension.
• Graissage négligé : Un joint universel graissable qui n'est jamais entretenu peut tomber en panne en aussi peu que 20 000 à 40 000 milles lorsque les roulements à aiguilles fonctionnent à sec et développent des piqûres de corrosion.

Il est recommandé d'inspecter les joints de cardan visuellement et au toucher – en saisissant l'arbre de transmission et en vérifiant le jeu – chaque fois que le véhicule est sur un pont élévateur pour une vidange d'huile. Remplacez-les de manière proactive dès les premiers signes de jeu perceptible ou de rouille suintant des chapeaux de roulement plutôt que d'attendre des symptômes audibles. Un joint de cardan qui se sépare complètement à vitesse d'autoroute peut causer des dommages catastrophiques au plancher et aux conduites de frein du véhicule — et constitue un grave danger pour la sécurité.

Erreurs courantes de remplacement des joints en U et comment les éviter

Même les bricoleurs expérimentés en mécanique commettent ces erreurs lors du remplacement du joint universel. Les connaître à l’avance permet de gagner du temps et évite un retour de travail :

1. Ne pas marquer la phase de l'arbre de transmission avant la dépose. La réinstallation de l'arbre de transmission en faisant pivoter même une cannelure par rapport à sa position d'origine crée un déséquilibre qui provoque des vibrations impossibles à distinguer d'un mauvais joint en U. Marquez toujours avant de retirer.
2. Laisser les anneaux d'arrêt en place tout en appuyant. Tenter d'appuyer sur un chapeau de roulement alors que son circlip est toujours en place creusera l'alésage de la fourche et pourrait l'endommager de façon permanente. Confirmez que les quatre anneaux d'arrêt sont complètement retirés avant de commencer le pressage.
3. Installation d'un joint en U de liaison. Un joint en U nouvellement installé qui se bloque dans n'importe quelle position est mal installé, généralement parce qu'un chapeau de palier a été légèrement enfoncé. Un joint en U de liaison échouera prématurément et peut provoquer des vibrations même s'il est neuf. Vérifiez toujours le mouvement fluide et libre sur toute la plage de mouvement avant de réinstaller l'arbre de transmission.
4. Ne pas placer complètement les anneaux d'arrêt. Un circlip qui n'est pas complètement enfoncé dans sa rainure sortira sous la charge, libérant le chapeau de palier et provoquant une défaillance immédiate du joint universel. Après avoir appuyé sur chaque capuchon, tapez brusquement sur l'arcade et vérifiez que l'anneau d'arrêt est bien en place dans sa rainure.
5. Utiliser la mauvaise série de joints universels. L'installation d'un joint universel de la série 1310 dans un étrier conçu pour un 1350 est une erreur courante lors de la commande par application de véhicule plutôt que par mesure. Le plus petit diamètre du capuchon sera lâche dans l'alésage. Faites toujours des références croisées avec les mesures de diamètre et de largeur du capuchon de l'ancien joint en U.
6. Surgraisser un nouveau joint universel. Pomper un excès de graisse dans un nouveau joint universel peut faire sauter les joints de roulement, contaminer les roulements à aiguilles et provoquer une défaillance prématurée. Graissez jusqu'à ce qu'il commence à suinter des quatre bouchons, puis arrêtez.