Les clavettes parallèles

Les clavettes permettent de réaliser une liaison arbre/moyeu afin de transmettre un mouvement de rotation. C’est une solution démontable et économique, mais qui ne conviendra pas à toutes les applications.

Choix d’une clavette

Plusieurs types de clavettes existent, mais cet article traite uniquement des clavettes parallèles disponibles en 3 formes :

• Forme A, de forme oblongue (avec les bouts arrondis)
• Forme B, avec les bouts droits
• Forme C, avec un seul bout arrondi

Les clavettes peuvent être achetées finies (à longueur) chez les fournisseurs de quincaillerie, soit en barre à découper et ajuster. Dans le cas de barres, dimensionner la clavette en tenant compte d’une forme B, beaucoup plus simple à obtenir au montage.
Les clavettes parallèles « simples » sont à utiliser sur des petites longueurs (< 1,5d). Au-delà, l’utilisation de clavettes fixées par vis est possible jusqu’à une longueur < 2,5d (des clavettes plus longues posent des soucis pour la réalisation des moyeux).
Dans le cas de faibles couples, on peut également faire un clavetage économique

Avantages / inconvénients

*Attention : bien que la clavette soit remplaçable facilement en cas d’usure, ce ne sera pas forcément le cas du moyeu ou de l’arbre. Prendre garde aux duretés des matériaux utilisés

Implantation d’une clavette

Tolérances sur la clavette : h9 pour a, h9 pour b <= 6, et h11 pour > 6
Tolérances sur la rainure de largeur a :

• Montage « libre » : Arbre H9, Moyeu D10
• Montage « normal » : Arbre N9, Moyeu Js9
• Montage « serré » : Arbre P9, Moyeu P9

Le rayon r de l’arbre et du moyeu doit être inférieur à la valeur s de la clavette correspondante.

Pour les clavettes vissées, usuellement on utilise deux vis CHC, les trous lamés dans la clavette sont concentriques avec les rayons des extrémités. Un taraudage débouchant est à prévoir au centre de la clavette (pour extraction).

Dimensionnement d’une clavette

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 à R_pg, la résistance pratique au glissement.

T =

C/R*a*L

< R_pg

avec

• C = couple de rotation de l’arbre en N.mm
• R = rayon de l’arbre en mm
• a = largeur de la clavette en mm
• L = longueur de la clavette en mm

Résistance pratique au glissement R_pg :

R_pg =

R_g/s

avec

• R_g = 0,5 à 0,8 R_e
• R_e = Résistance élastique à la traction
• s = coefficient de sécurité (généralement égal à 2)

Pression de matage

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

P_m =

2*C/R*b*L

< P_a

avec

• C = couple de rotation de l’arbre en N.mm
• R = rayon de l’arbre en mm
• b = hauteur de la clavette en mm
• L = longueur de la clavette en mm

Pression admissible P_a :

La pression admissible dépend du type de montage (libre, normal, ou serré - voir ajustements plus haut) et des conditions de fonctionnement (excellentes, normales, ou mauvaises). Les conditions de fonctionnement sont mauvaises en cas de chocs ou à-coups importants, ou en cas de "liberté" axiale du moyeu sur l'arbre.

Normes concernées

Clavettes parallèles : NF E 22-177
Clavettes parallèles fixées par vis : NF E 27-658