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.
Plusieurs types de clavettes existent, mais cet article traite uniquement des clavettes parallèles disponibles en 3 formes :
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 |
---|---|
Economique | Peu précis |
Démontable | Accepte mal les chocs et les à-coups |
Remplaçable en cas d’usure* | Puissance transmissible limitée |
*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
d | Clavette | Arbre | Moyeu | Vis | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
a | b | s | j | Tol. j | k | Tol. k | ||
De 6 à 8 inclus | 2 | 2 | 0,16 | d - 1,2 | -0,1 / 0 | d + 1 | 0 / +0,1 | - |
8 à 10 | 3 | 3 | 0,16 | d - 1,8 | -0,1 / 0 | d + 1,4 | 0 / +0,1 | - |
10 à 12 | 4 | 4 | 0,16 | d - 2,5 | -0,1 / 0 | d + 1,8 | 0 / +0,1 | - |
12 à 17 | 5 | 5 | 0,25 | d - 3 | -0,1 / 0 | d + 2,3 | 0 / +0,1 | - |
17 à 22 | 6 | 6 | 0,25 | d - 3,5 | -0,1 / 0 | d + 2,8 | 0 / +0,1 | M2,5 |
22 à 30 | 8 | 7 | 0,25 | d - 4 | -0,2 / 0 | d + 3,3 | 0 / +0,2 | M3 |
30 à 38 | 10 | 8 | 0,4 | d - 5 | -0,2 / 0 | d + 3,3 | 0 / +0,2 | M4 |
38 à 44 | 12 | 8 | 0,4 | d - 5 | -0,2 / 0 | d + 3,3 | 0 / +0,2 | M5 |
44 à 50 | 14 | 9 | 0,4 | d - 5,5 | -0,2 / 0 | d + 3,8 | 0 / +0,2 | M6 |
50 à 58 | 16 | 10 | 0,6 | d - 6 | -0,2 / 0 | d + 4,3 | 0 / +0,2 | M6 |
58 à 65 | 18 | 11 | 0,6 | d - 7 | -0,2 / 0 | d + 4,4 | 0 / +0,2 | M8 |
65 à 75 | 20 | 12 | 0,6 | d - 7,5 | -0,2 / 0 | d + 4,9 | 0 / +0,2 | M8 |
75 à 85 | 22 | 14 | 1 | d - 9 | -0,2 / 0 | d + 5,4 | 0 / +0,2 | M10 |
85 à 95 | 25 | 14 | 1 | d - 9 | -0,2 / 0 | d + 5,4 | 0 / +0,2 | M10 |
95 à 110 | 28 | 16 | 1 | d - 10 | -0,2 / 0 | d + 6,4 | 0 / +0,2 | M10 |
110 à 130 | 32 | 18 | 1 | d - 11 | -0,2 / 0 | d + 7,4 | 0 / +0,2 | M10 |
130 à 150 | 36 | 20 | 1,6 | d - 12 | -0,3 / 0 | d + 78,4 | 0 / +0,3 | M12 |
150 à 170 | 40 | 22 | 1,6 | d - 13 | -0,3 / 0 | d + 9,4 | 0 / +0,3 | M12 |
170 à 200 | 45 | 25 | 1,6 | d - 15 | -0,3 / 0 | d + 10,4 | 0 / +0,3 | M12 |
200 à 230 | 50 | 28 | 1,6 | d - 17 | -0,3 / 0 | d + 11,4 | 0 / +0,3 | M12 |
Tolérances sur la clavette : h9 pour a, h9 pour b <= 6, et h11 pour > 6
Tolérances sur la rainure de largeur a :
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).
Une clavette se dimensionne selon deux critères : le cisaillement et le matage.
Pour qu’une clavette résiste en cisaillement, il faut que la contrainte T soit inférieure à Rpg, la résistance pratique au glissement.
T =CR*a*L< Rpg
avec
Rpg =Rgs
avec
Pour qu’une clavette résiste au matage, il faut que la pression de matage Pm soit inférieure à la pression admissible Pa.
Pm =2*CR*b*L< Pa
avec
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.
Montage | Conditions de fonctionnement | ||
---|---|---|---|
Excellentes | Normales | Mauvaises | |
Libre | 10 à 20 Mpa | 5 à 15 Mpa | 2 à 10 Mpa |
Normal | 30 à 50 Mpa | 20 à 40 Mpa | 15 à 30 Mpa |
Serré | 80 à 150 Mpa | 60 à 100 Mpa | 40 à 70 Mpa |
Clavettes parallèles : NF E 22-177
Clavettes parallèles fixées par vis : NF E 27-658