Lorsqu'on parle de motos à trois roues, de camionnettes et de fourgonnettes, on dit souvent que cet essieu est entièrement flottant et que cet essieu est semi-flottant. Que signifient ici « entièrement flottant » et « semi-flottant » ? Répondons à cette question ci-dessous.
Les supports de montage des arbres de roue automobiles sont appelés « flottants » et « semi-flottants ». Le demi-arbre est un arbre plein qui transmet le couple entre le différentiel et les roues motrices. Sa face intérieure est reliée au planétaire par une cannelure, tandis que sa face extérieure est reliée au moyeu de la roue motrice par une bride. Le demi-arbre devant supporter un couple très élevé, sa résistance doit être très élevée. Généralement, des aciers alliés tels que le 40Cr, le 40CrMo ou le 40MnB sont utilisés pour la trempe, le revenu et la trempe haute fréquence. Rectifié, le noyau présente une bonne ténacité, peut supporter un couple élevé et une certaine charge d'impact, ce qui permet de répondre aux exigences des automobiles dans diverses conditions.
Selon les différents types de support des demi-arbres, ceux-ci sont divisés en deux types : « flottant » et « semi-flottant ». Les termes « flottant » et « semi-flottant » font référence au type de demi-arbre. « Flottant » désigne ici la charge de flexion après démontage de l'arbre d'essieu.
Le demi-arbre dit flottant signifie qu'il ne supporte que le couple et non le moment de flexion. Sa face intérieure est reliée au planétaire du différentiel par des cannelures, tandis que sa face extérieure est munie d'une bride boulonnée au moyeu de roue. Ce dernier est monté sur l'essieu par deux roulements à rouleaux coniques. Ainsi, les chocs et vibrations subis par les roues, ainsi que le poids du véhicule, sont transmis des roues aux moyeux, puis aux essieux, qui sont finalement supportés par les carters d'essieu. Les arbres de roue transmettent uniquement le couple du différentiel aux roues pour entraîner le véhicule. Dans ce cas, les deux extrémités du demi-arbre ne supportent que le couple, sans moment de flexion ; on parle alors de « flottant ». La figure suivante illustre la structure et l'installation d'un demi-arbre flottant sur une automobile. Sa structure repose sur le montage du moyeu sur l'essieu par l'intermédiaire de deux roulements à rouleaux coniques. La roue est alors montée sur le moyeu, la force d'appui étant directement transmise à l'essieu, traversé par le demi-arbre. Huit vis sont fixées au moyeu et lui transmettent le couple, entraînant la roue en rotation.
Le demi-arbre flottant est facile à démonter et à remplacer. Il suffit de retirer les boulons de fixation de sa bride pour le retirer. Cependant, après démontage, le poids total du véhicule est supporté par le carter d'essieu, ce qui permet de le garer au sol en toute sécurité. L'inconvénient réside dans la complexité de sa structure et la qualité des pièces. C'est le type d'arbre le plus répandu dans l'automobile, et la plupart des camions légers, moyens et lourds, des véhicules tout-terrain et des voitures particulières l'utilisent.
Le demi-arbre dit semi-flottant signifie qu'il supporte non seulement le couple, mais aussi le moment de flexion. L'intérieur de cet arbre est relié au planétaire du différentiel par des cannelures, l'extérieur repose sur le carter d'essieu par un roulement, et la roue est montée fixement sur le porte-à-faux à l'extrémité extérieure de l'arbre. Ainsi, les différentes forces agissant sur les roues et les moments de flexion qui en résultent sont directement transmis aux demi-arbres, puis au carter d'essieu moteur par l'intermédiaire des roulements. Lorsque la voiture roule, les demi-arbres entraînent non seulement les roues en rotation, mais aussi les roues elles-mêmes. Ils supportent ainsi le poids total de la voiture. L'extrémité intérieure du demi-arbre supporte uniquement le couple, mais pas le moment de flexion, tandis que l'extrémité extérieure supporte à la fois le couple et l'intégralité du moment de flexion ; on parle alors de demi-arbre « semi-flottant ». La figure suivante illustre la structure et l'installation d'un demi-arbre semi-flottant sur une automobile. Sa structure se caractérise par le fait que l'extrémité extérieure est fixée et supportée par un roulement à rouleaux coniques à surface conique et clavette, ainsi que par le moyeu. La force axiale vers l'extérieur est transmise par le roulement à rouleaux coniques. La force axiale vers l'intérieur est transmise au roulement à rouleaux coniques de l'autre demi-arbre par l'intermédiaire du coulisseau.
La structure de support semi-flottante à demi-arbre est compacte et légère, mais la force exercée par le demi-arbre est complexe et le démontage et le montage sont peu pratiques. Si les arbres d'essieu sont retirés, la voiture ne peut pas reposer au sol. Elle ne convient généralement qu'aux fourgonnettes et aux véhicules légers à faible charge, à faible diamètre de roue et à essieu arrière intégré, comme les séries Wu Ling et Song Hua Jiang.
Date de publication : 4 août 2022