Clavette (mécanique)

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Clavette type A montée sur un arbre

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.

Type de clavettes[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

Clavettes disques[modifier | modifier le code]

Clavettes à talon[modifier | modifier le code]

Protecteurs de clavettes[modifier | modifier le code]

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

Chasses clavettes[modifier | modifier le code]

Les chasses clavettes sont des outils permettant d’extraire les clavettes de leurs emplacements.

Dimensionnement[modifier | modifier le code]

Une clavette se dimensionne selon deux critères :

  • cisaillement
  • matage

Contrainte de cisaillement[modifier | modifier le code]

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

T=F/Sc<Rpg

Surface cisaillée  Sc

Sc=a*L

avec   

a = largeur de la clavette en mm

L = longueur de la clavette en mm

Effort appliqué sur la clavette F

F=C/R

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)

Rpg=Rg/s

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[modifier | modifier le code]

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

Pm=F/Sm<Pa

Surface matée Sm

Sm=b*L

avec   

b = hauteur de la clavette en mm

L = longueur de la clavette en mm

Effort appliqué sur la clavette F

F=C/R

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[modifier | modifier le code]

Le matière pour clavette métallique se fournit en barreaux. Matières :

  • Acier
  • Inox
  • Titane
  • ...


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

Clavetage[modifier | modifier le code]

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.

Symbolique[modifier | modifier le code]

Blason de Wihr-au-Val : d'argent aux deux clavettes de roue de chariot adossées de sable.


Voir aussi[modifier | modifier le code]