Come riparare un giunto a U: guida del giunto universale per albero di trasmissione e sterzo

È possibile riparare un giunto a U o è necessaria una sostituzione completa?

In quasi tutti i casi, un male giunto universale (Giunto a U) deve essere sostituito interamente, non riparato . I giunti a U sono componenti di precisione con perni in acciaio temprato, cuscinetti ad aghi e cappucci dei cuscinetti: una volta che i cuscinetti si corrodono, grippano o sviluppano gioco, non esiste un modo pratico per ripristinarli alle specifiche. La buona notizia: la sostituzione è un lavoro fai da te ben definito che costa $ 20– $ 80 in parti per la maggior parte dei veicoli, contro $ 150– $ 400 in un negozio. La sostituzione del giunto a U dell'albero di trasmissione richiede 1-3 ore con strumenti manuali di base; un giunto cardanico dello sterzo in genere richiede 30-90 minuti.

L'unica eccezione è il rumore iniziale dei giunti a U causato esclusivamente dalla mancanza di lubrificazione sui giunti ingrassabili (montati su Zerk). In tal caso, ingrassare il giunto attraverso il raccordo Zerk può prolungarne la durata, ma solo se non sono presenti gioco dei cuscinetti o corrosione. In caso di dubbio, sostituirlo.

Cos'è un giunto a U e cosa fa?

Un giunto universale (giunto a U) è un giunto meccanico che trasmette la coppia di rotazione tra due alberi che si incontrano ad angolo. Il pezzo centrale a forma di croce, chiamato croce a ragno o a perno — collega due gioghi tramite quattro cappucci dei cuscinetti pieni di cuscinetti ad aghi, consentendo al giunto di flettersi attraverso una serie di angoli (tipicamente fino a 30–35 gradi ) continuando a trasferire potenza.

I giunti a U compaiono in due posizioni critiche sulla maggior parte dei veicoli a trazione posteriore e quattro ruote motrici:

• Giunti a U dell'albero di trasmissione — collegare l'albero di uscita del cambio all'albero di trasmissione e l'albero di trasmissione al pignone del differenziale. Gestiscono carichi di coppia elevati ad angoli diversi mentre la sospensione si muove.
• Giunti a U dello sterzo — collegare le sezioni del piantone dello sterzo e dell'albero intermedio, consentendo al piantone di cambiare direzione tra il volante e la cremagliera dello sterzo o il cambio. Trasmettono l'input dello sterzo, non la coppia della trasmissione.

Sintomi di un giunto a U difettoso: come diagnosticare prima di risolverlo

Intervenire tempestivamente su un giunto a U difettoso previene la separazione dell'albero di trasmissione, un guasto catastrofico che può incastrare l'albero nella strada o nel pavimento del veicolo. Conosci questi segnali di pericolo:

Sintomi di guasto del giunto a U dell'albero di trasmissione

• Rumore metallico o sbattente quando si passa da Park a Drive o in accelerazione e decelerazione: il sintomo più comune e precoce
• Vibrazione avvertita attraverso il pavimento o il sedile a velocità superiori a 30-45 mph, peggiorando con l'accelerazione
• Cigolare o strillare a bassa velocità, spesso causato da cuscinetti ad aghi asciutti prima del grippaggio completo
• Il veicolo non si muoverà nonostante il motore sia in funzione: indica che un giunto a U è completamente guasto e ha separato la trasmissione
• Striature visibili di ruggine o grasso sparsi attorno all'albero di trasmissione — il coperchio del cuscinetto si è rotto o una guarnizione ha ceduto

Sintomi di guasto del giunto a U dello sterzo

• Si avverte un rumore metallico o uno schiocco al volante in curva, soprattutto a bassa velocità o nei parcheggi
• Gioco o allentamento del volante — un giunto a U dello sterzo usurato crea gioco nel piantone dello sterzo
• Punto vincolante o rigido in un punto specifico della rotazione dello sterzo: indica un cuscinetto ad aghi grippato
• Brivido attraverso il volante quando si guida su dossi a velocità elevata

Test di ispezione fisica

Con il veicolo sollevato e sostenuto in modo sicuro su cavalletti, afferrare l'albero di trasmissione vicino a ciascun giunto a U e tentare di ruotarlo in senso orario e antiorario mantenendo ferma la forcella adiacente. Qualsiasi gioco rotazionale rilevabile, anche 1–2 mm, indica che il giunto a U deve essere sostituito. Spingere e tirare anche assialmente sul giunto; il gioco finale nei cappelli dei cuscinetti è un altro segno di usura. Ispezionare visivamente l'eventuale presenza di ruggine, cappelli dei cuscinetti incrinati o anelli elastici mancanti.

Strumenti e parti necessari per riparare un giunto a U

Raccogli tutto prima di iniziare. I cicli di ricambi a metà lavoro sono la causa più comune di riparazioni incomplete.

Come riparare un giunto a U dell'albero di trasmissione: passo dopo passo

Questa procedura copre la sostituzione più comune del giunto cardanico dell'albero di trasmissione su un veicolo a trazione posteriore. I giunti a U della trazione integrale e dell'asse anteriore seguono gli stessi principi con ulteriori passaggi di smontaggio.

Passaggio 1: contrassegnare e rimuovere l'albero di trasmissione

1. Sollevare il veicolo sui cavalletti. Bloccare le ruote anteriori e inserire il freno di stazionamento.
2. Contrassegnare l'orientamento dell'albero di trasmissione rispetto alla flangia del differenziale con un pennarello a vernice prima di qualsiasi smontaggio. Questo segno di allineamento è fondamentale: reinstallare l'albero ruotato di 180 gradi verso l'esterno provoca vibrazioni immediate.
3. Rimuovere i quattro bulloni a U o i bulloni flangiati all'estremità del differenziale. Sui modelli con forcella scorrevole (sulla trasmissione), è sufficiente far scorrere la forcella anteriore fuori dall'alloggiamento della coda della trasmissione.
4. Sostenere attentamente l'albero motore e abbassarlo a terra. Avvolgere uno straccio attorno alla forcella per evitare perdite di fluido della trasmissione.

Passaggio 2: rimuovere il vecchio giunto a U

1. Utilizzando una pinza per anelli elastici, rimuovere tutti e quattro gli anelli elastici dalle scanalature del cappello del cuscinetto nella forcella. Sono piccoli e cadono facilmente: lavora su una superficie pulita.
2. Posizionare la forcella in una morsa da banco con una presa grande (leggermente più piccola del diametro del cappello del cuscinetto) sotto un cappello e una presa (leggermente più grande) sopra il cappello opposto.
3. Stringere la morsa per premere il cappuccio del cuscinetto superiore verso il basso attraverso l'orecchio della forcella, spingendo il cappuccio inferiore verso l'alto nella presa grande. Seguirà la croce di articolazione.
4. Ruotare il giogo di 180 gradi e ripetere l'operazione per rimuovere il cappuccio opposto. Quindi estrarre i restanti due cappucci dal secondo asse del giogo.
5. Se i tappi resistono, applicare olio penetrante e utilizzare un punzone e un martello in ottone per interrompere la corrosione. Non colpire mai direttamente la forcella con un martello d'acciaio – questo fa spaccare le orecchie.

Passaggio 3: pulire e ispezionare il giogo

1. Pulire i fori del cappello del cuscinetto con una spazzola metallica e un solvente. Rimuovi eventuali tracce di ruggine, sbavature o detriti: qualsiasi irregolarità causerà un posizionamento errato dei nuovi tappi.
2. Ispezionare le orecchie del giogo per eventuali crepe , soprattutto attorno alle scanalature degli anelli elastici e ai bordi dei fori. Un giogo rotto deve essere sostituito: un giunto a U premuto su un giogo rotto si romperà immediatamente.
3. Verificare che le scanalature dell'anello elastico siano pulite e non danneggiate. Le scanalature con bordi arrotondati non trattengono gli anelli elastici sotto coppia.

Passaggio 4: installare il nuovo giunto a U

1. Rimuovere i due cappelli dei cuscinetti opposti dalla nuova croce di articolazione. Mantieni i cuscinetti ad aghi in posizione: cadono facilmente. Se i cuscinetti sono allentati, applicare un sottile strato di grasso per tenerli contro le pareti del coperchio.
2. Inserire la croce del perno nel giogo e allineare un perno con il foro del giogo. Iniziare a mano un cappuccio del cuscinetto, quindi il cappuccio opposto sull'altro lato.
3. Utilizzare il metodo della morsa e della presa per premere contemporaneamente entrambi i cappucci nei fori della forcella fino a quando non sono in posizione completamente inserito sotto la scanalatura dell'anello elastico .
4. Installare entrambi gli anelli elastici. Verificare che ciascun anello elastico sia completamente inserito nella sua scanalatura — un anello elastico parzialmente posizionato consentirà al coperchio del cuscinetto di fuoriuscire sotto carico entro chilometri di guida.
5. Ruotare manualmente il giunto. Dovrebbe muoversi liberamente per tutta la sua estensione senza vincoli. Una leggera rigidità dovuta al grasso nuovo è normale; i punti duri indicano che un cuscinetto ad aghi è stato spostato: smontare e ricontrollare.
6. Ripetere la procedura per i restanti due cappelli dei cuscinetti sul secondo asse della forcella.

Passaggio 5: reinstallare l'albero di trasmissione

1. Allineare i segni di vernice lasciati durante la rimozione e reinserire la forcella nella trasmissione.
2. Se gli originali presentano ruggine o deformazioni, avvitare la flangia del differenziale utilizzando nuovi bulloni a U. Coppia secondo le specifiche del produttore — tipicamente 15–20 piedi-libbre per bulloni a U o 55–80 piedi-libbre per bulloni flangiati, a seconda del veicolo.
3. Se il nuovo giunto a U è dotato di un ingrassatore Zerk, pomparvi 2-3 dosi di grasso per telaio prima del primo giro di prova.
4. Abbassare il veicolo ed effettuare una prova di guida, iniziando a bassa velocità e aumentando gradualmente. Qualsiasi vibrazione superiore a 45 mph suggerisce un problema di bilanciamento o allineamento dell'albero di trasmissione — ricontrolla i segni di orientamento.

Come riparare un giunto a U dello sterzo

I giunti a U dello sterzo sono più piccoli dei giunti dell’albero di trasmissione e trasmettono una coppia molto inferiore, ma il loro guasto compromette direttamente il controllo dello sterzo, rendendoli altrettanto urgenti da affrontare. Molti giunti a U dello sterzo lo sono pressato e bloccato anziché trattenuto dall'anello elastico , quindi conferma il tuo progetto specifico prima di iniziare.

Individuare e accedere al giunto a U dello sterzo

Il giunto a U dello sterzo si trova generalmente sul albero sterzo intermedio — l'albero pieghevole che corre tra il piantone dello sterzo inferiore e la cremagliera dello sterzo o il cambio. Sulla maggior parte dei veicoli è visibile sotto il cofano, appena sopra il firewall. Alcuni veicoli hanno due giunti a U sull'albero intermedio; sostituirli entrambi se uno dei due mostra segni di usura.

Passaggi per la sostituzione del giunto a U dello sterzo

1. Contrassegnare l'orientamento albero-giogo con un pennarello a vernice in ogni punto di connessione. La geometria dello sterzo è sensibile: una fasatura errata provoca una variazione dello sforzo di sterzata attraverso la rotazione del volante.
2. Individuare il bullone di bloccaggio o la spina elastica che fissa la forcella all'albero. Rimuovere il bullone di fissaggio (solitamente 10–13 mm) o estrarre il perno con un punzone.
3. Far scorrere l'albero intermedio dall'albero di ingresso della cremagliera dello sterzo e dall'albero della colonna. Nota: alcuni veicoli richiedono la rimozione parziale del cruscotto o dell'anello di tenuta del firewall per l'accesso.
4. Espellere i cappucci dei cuscinetti del giunto a U utilizzando la stessa tecnica di morsa e presa della procedura dell'albero di trasmissione. Le orecchie della forcella dello sterzo sono più piccole e più delicate: utilizzare prese e prese di dimensioni adeguate applicare la forza gradualmente .
5. Installare il nuovo giunto a U, verificare che tutti gli anelli elastici o le clip di fissaggio siano completamente posizionati e verificare che il giunto si muova liberamente senza inceppamenti.
6. Reinstallare l'albero intermedio, allineando tutti i segni di orientamento. Serrare il bullone di bloccaggio secondo le specifiche, normalmente 15–25 piedi-libbre . Un bullone di bloccaggio allentato costituisce un rischio diretto di guasto dello sterzo.
7. Girare il volante da un bloccaggio all'altro prima di avviare il motore per verificare un funzionamento regolare e senza intoppi durante l'intera gamma di movimento.

Giunto a U dell'albero di trasmissione e giunto a U dello sterzo: differenze principali in breve

Errori comuni di sostituzione del giunto a U e come evitarli

• Saltare i segni di allineamento. La reinstallazione di un albero motore sfasato di 180 gradi provoca vibrazioni immediate e gravi. Contrassegna sempre prima della rimozione: un passaggio di 30 secondi che evita ore di risoluzione dei problemi.
• Anelli elastici non completamente posizionati. Un anello elastico che non è completamente nella sua scanalatura consentirà al cappuccio del cuscinetto di essere espulso sotto carico nel giro di chilometri. Dopo l'installazione, picchiettare leggermente sulla forcella con un martello: un anello elastico posizionato correttamente produce un suono solido; uno sciolto fa rumore.
• Rimozione dei cuscinetti ad aghi durante l'installazione. Se un singolo cuscinetto ad aghi cade e non viene notato, i cuscinetti rimanenti si sovraccaricano e si guastano rapidamente. Se i cuscinetti cadono, smontare e ricaricare completamente il tappo.
• Usando un martello d'acciaio direttamente sul giogo. Utilizzare sempre un punzone in ottone o una presa come driver intermedio. Gli impatti acciaio su acciaio spezzano le orecchie del giogo: un guasto di un componente da $ 300 a $ 600.
• Acquistare un giunto cardanico non corrispondente. I giunti a U sono misurati da diametro trasversale e larghezza complessiva — anche una mancata corrispondenza delle dimensioni di 1 mm impedisce il corretto posizionamento. Verifica la tua parte rispetto alle vecchie dimensioni del giunto o al numero di parte OEM del tuo veicolo.
• Ignorando il giunto a U adiacente. Se un'estremità di un albero motore ha un giunto a U usurato, l'altra estremità ha generalmente la stessa età e lo stesso carico. La sostituzione simultanea di entrambi costa solo 20-50 dollari in più in parti e consente di risparmiare un secondo smontaggio completo in pochi mesi.

Quanto durano i giunti a U e quando programmare la sostituzione

La durata utile del giunto cardanico varia in modo significativo in base al tipo di veicolo, alle condizioni operative e alla manutenzione. In condizioni di normale utilizzo su strada, i giunti a U dell'albero di trasmissione in genere durano 100.000-150.000 miglia . L'uso fuoristrada, le applicazioni a coppia elevata e la mancanza di lubrificazione sui giunti ingrassabili riducono drasticamente questo periodo 30.000–50.000 miglia o meno.

I giunti a U dello sterzo durano più a lungo nella maggior parte dei casi, spesso 150.000 miglia - perché trasmettono molta meno forza. Tuttavia, l'esposizione al sale stradale, allo sporco e all'umidità nel vano motore accelera l'usura. Ispezionarli durante ogni tagliando importante su veicoli ad alto chilometraggio.

Per veicoli con giunti cardanici dell'albero di trasmissione ingrassabili, lubrificare ogni 5.000 miglia o ad ogni cambio d'olio utilizzando grasso per telai (grado NLGI 2). Pompare il grasso lentamente finché non appare grasso fresco su tutte e quattro le guarnizioni dei cappelli dei cuscinetti: questo elimina l'acqua e i contaminanti e può triplicare la durata di servizio dei giunti a U rispetto ai giunti trascurati.