Ein Universalgelenk oder U-Gelenk ist einer von vielen Namen für eine Art von kardanischem Gelenkdesign, das zwei Stangen verbindet und ihnen ermöglicht, sich beim Drehen in praktisch jede Richtung zu biegen. Andere Namen für das Design sind Kardangelenk, der in Europa gebräuchliche Begriff; das jetzt archaische Hooke’s Joint; und Hardy-Spicer Joint, benannt nach zwei Erfindern, die eine Variante des traditionellen Designs entwickelt haben. Ein Universalgelenk wird typischerweise in Situationen verwendet, in denen lange Wellen an Ort und Stelle rotieren und Kraft übertragen, wie beispielsweise im Antriebsstrang eines Automobils.
Die Idee eines Gelenks, das die Funktionsweise von Kardanringen nutzt, gibt es seit den klassischen Epochen des antiken Griechenlands und Roms. Seine Anwendung in der Bewegungsübertragung, wie sie in modernen Fahrzeugen verwendet wird, wurde erst um die Mitte des 16. Jahrhunderts von dem italienischen Wissenschaftler Gerolamo Cardano konzipiert, nach dem das Gelenk in Europa noch heute benannt ist. Andere verfeinerten das Design anschließend und bis zum 19. Jahrhundert wurden mehrere Variationen patentiert und bleiben im 21. Jahrhundert bekannt.
Die Artikulation eines Kreuzgelenks kann mit Daumen und Zeigefinger jeder Hand modelliert werden. Bilden Sie zuerst mit jedem Daumen und Zeigefinger einen Buchstaben U und bringen Sie sie senkrecht zusammen – aber berühren Sie sie nicht –, wobei ein Satz vertikal und der andere horizontal ausgerichtet ist. Dann, als ob eine imaginäre Kugel an den vier unterschiedlichen Punkten gehalten würde, ist es möglich, den großen Bewegungsbereich zu emulieren, zu dem ein Universalgelenk fähig ist, indem man die Hände von einer Seite zur anderen und von oben nach unten bewegt.
Bei tatsächlichen U-Gelenken wird die U-Form am Ende jeder Stange durch Gabeln der Enden jedes Metallstücks erzeugt, wie bei einem Dreizack, der die mittlere Zinke fehlt. Diese Teile sind mit einer Scheibe verbunden, die an vier gleichen Punkten entlang ihres Umfangs runde Stifte aufweist. Die Bolzen verbinden sich mit den Enden jedes U und werden zu den Gelenkpunkten für das Gelenk.
Obwohl Universalgelenke sehr vielseitig und effektiv in einer Vielzahl von Anwendungen sind, neigen sie dazu, schnell zu verschleißen. Dies liegt daran, dass sie ständig im Einsatz sind, wenn ein Fahrzeug in Betrieb ist. Ein ordnungsgemäß funktionierendes U-Gelenk sollte nur ein minimales Maß an übermäßiger Bewegung oder Spiel aufweisen. In einem Pkw oder Nutzfahrzeug wird zu viel Spiel oft durch ein lautes Klackern beim Einlegen des Getriebes und spürbare Vibrationen bei niedrigen Geschwindigkeiten signalisiert.
Ein Ausfall des U-Gelenks macht ein Fahrzeug funktionsunfähig, daher sollten alle ungewöhnlichen Geräusche, die von der Unterseite der Kabine ausgehen, so schnell wie möglich von einem Mechaniker überprüft werden. Ein Kreuzgelenkersatz ist in der Regel keine sehr teure Reparatur, da Fahrzeugantriebsstränge leicht zugänglich und Ersatzteile relativ günstig sind. Tatsächlich gilt es als Heimwerkerreparatur für den gemäßigten Heimwerker, mit Anleitungen im Internet und in Reiseführern.