Clavette (mécanique)

En mécanique, une clavette (étymologiquement, une petite clé) est une pièce qui a pour fonction de lier en rotation deux pièces (liaison de moyeux). En complément, elle peut être dimensionnée pour se rompre par cisaillement lorsque le couple transmis est trop important.

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Clavette type A montée sur un arbre

Pièces à accoupler

Sur la pièce mâle (l'arbre), la clavette se loge dans une rainure de clavette. La rainure peut être réalisé à l'aide d'une fraise deux tailles ou trois tailles.

Assemblage par clavette

Sur la pièce femelle, la clavette se loge dans une mortaise. La mortaise est réalisée par mortaisage ou par brochage (si elle est débouchante)

Type de clavettes

Il existe cinq grandes familles de clavettes :

  • clavettes parallèles
  • clavettes parallèles fixées par vis
  • clavettes disques
  • clavettes tangentielles
  • clavettes inclinées (à encastrer, à chasser ou à talon)
  • clavette à talon

Clavettes parallèles

Elles sont utilisées lorsque le diamètre d de l'arbre est proche de la longueur l de la clavette (l<1,5d). Il existe trois formes de clavettes parallèles :

Clavettes d'une roue d'un arbre débourbeur

Clavettes disques

Clavettes à talon

Protecteurs de clavettes

Les protecteurs de clavette servent pour la protection des bouts d'arbres et maintien simultané de la clavette.

Chasse-clavette

Un chasse-clavette (pluriel des chasse-clavettes) est un outil permettant d’extraire une clavette de son logement.

Dimensionnement

Une clavette se dimensionne selon deux critères : le cisaillement et le matage.

Contrainte de cisaillement

Pour qu’une clavette résiste en cisaillement, il faut que la contrainte T soit inférieure ou égale à Rpg, la résistance pratique au glissement.

Surface cisaillée Sc

avec

a = largeur de la clavette en mm

L = longueur de la clavette en mm

Effort appliqué sur la clavette F

avec

C = couple de rotation de l’arbre en N.mm

R = rayon de l’arbre en mm

Résistance pratique au glissement Rpg

Rpg= résistance pratique élastique au glissement (ou cisaillement)

avec

s = coefficient de sécurité (généralement égal à 2)

Rg = 0,5 à 0,8 Re avec Re = Résistance élastique à la traction

Pression de matage

Pour qu’une clavette résiste au matage, il faut que la pression de matage Pm soit inférieure ou égale à la pression admissible Pa.

Surface matée Sm

avec

b = hauteur de la clavette en mm

L = longueur de la clavette en mm

Effort appliqué sur la clavette F

avec

C = couple de rotation de l’arbre en N.mm

R = rayon de l’arbre en mm

Pression admissible Pa

Clavetage glissant sous charge : 2 à 20 MPa

Clavetage glissant sans charge : 20 à 50 MPa

Clavetage fixe (cas le plus fréquent) : 40 à 150 MPa

Matière première

La matière pour clavette métallique se fournit en barreaux. Ce peut être de l'acier normal, de l'inox, du titane, etc.

Le critère le plus contraignant sera retenu pour déterminer les dimensions de la clavette.

Clavetage

Le clavetage peut être réalisé par :

  • des clavettes inclinées (à encastrer, à chasser ou à talon) ;
  • des clavettes tangentielles ;
  • des clavettes parallèles ;
  • des clavettes fixées (par vis) ;
  • des clavettes disques.

Le clavetage parallèle est utilisé dans le cas où l'excentricité entre moyeu et arbre n'est pas admissible.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

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