Una junta universal también puede conocerse como un acoplamiento universal, una junta en U, una junta Cardan, una junta Spicer, una junta Hardy-Spicer o una junta de gancho.
Por el Dr. Jody Muelaner
Una junta universal es una conexión entre dos objetos, típicamente ejes, que permite la rotación relativa en dos ejes. Se compone de dos articulaciones giratorias con ejes perpendiculares e intersectantes.
Cuando los ejes se conectan mediante una junta universal, cada eje termina en una junta de revolución con su eje perpendicular al eje de rotación del eje. Esto permite que el movimiento giratorio se transfiera entre los ejes, al tiempo que permite la desalineación en los dos grados de libertad de rotación restantes. Se restringe un solo grado de libertad de rotación (la rotación del eje), así como todas las traslaciones relativas, dando a una junta universal dos grados de libertad (2-DOF).
La junta universal no es una junta de velocidad constante. Si el eje de entrada está girando a una velocidad constante, la velocidad del eje de salida oscilará. Tendrán la misma velocidad promedio, pero la velocidad del eje de salida será algo mayor o menor que esta media en un momento dado. La cantidad de oscilación en el eje de salida depende de la cantidad de desalineación entre los ejes, si los ejes son coaxiales, el eje de salida tendrá, de hecho, una velocidad constante.
Es posible crear una junta de velocidad constante combinando varias juntas universales. Una junta de doble Cardán es una disposición de dos juntas universales, con un eje de conexión corto entre ellas, desfasadas a 90° entre sí. Si cualquier ángulo de curvatura se comparte por igual entre las dos juntas universales, entonces las dos juntas cancelarán las oscilaciones de velocidad para que el eje de salida final tenga una velocidad constante. Sin embargo, la oscilación del eje intermedio causará vibraciones y se requieren soportes para mantener los ángulos iguales.
Las juntas universales se han utilizado ampliamente en las transmisiones de vehículos — pero se están reemplazando por juntas de velocidad constante. En la actualidad, las juntas universales rara vez se utilizan para transmitir energía a las ruedas delanteras de los vehículos, a excepción de algunos vehículos todoterreno de servicio pesado. Siguen siendo ampliamente utilizados para ejes de transmisión, aunque las juntas de velocidad constante incluso están comenzando a usarse para estas aplicaciones. Las juntas universales también tienen muchos otros usos en sistemas de control mecánico y maquinaria industrial. Las juntas universales permiten grandes ángulos entre ejes. Para una ligera desalineación entre ejes, un acoplamiento flexible puede ser una alternativa a una junta universal.