Une clavette permet de supprimer la rotation entre deux pièces : un arbre et une pièce alésée accueillant l'arbre (le moyeu). De fait elle permet la transmission d'efforts radiaux entre l'arbre et la pièce femelle.

**Arrêt en rotation par clavetage**
Leçon : Conception de liaisons mécaniques

Chapitre n^o 2
Chap. préc. :	Généralités
Chap. suiv. :	Liaison encastrement démontable

En raison de limitations techniques, la typographie souhaitable du titre, « Conception de liaisons mécaniques : Arrêt en rotation par clavetage
Conception de liaisons mécaniques/Arrêt en rotation par clavetage », n'a pu être restituée correctement ci-dessus.

Utilisation modifier

Cette solution est utilisée dans la réalisation de :

liaisons glissières : une liaison pivot glissant est réalisée par l'arbre dans l’alésage et la rotation entre l'arbre et l'alésage est supprimée à l’aide d'une clavette formant ainsi une liaison glissière.
liaisons encastrements : une liaison pivot glissant est réalisée par l’arbre dans l’alésage, la translation restante est bloquée grâce à un épaulement sur l’arbre et la rotation restante est supprimée par l’utilisation de la clavette.

L'utilisation de clavette a pour inconvénient de fragiliser l'arbre à cause de la rainure. Elles sont fréquemment présentes sur les arbres des machines tournantes (moteur, pompe, réducteur, ...).

Fabrication des rainures de clavette modifier

Une clavette se loge dans deux rainures :

une rainure de clavette dans l'arbre : elle est réalisée soit à l’aide d'une fraise deux tailles (la rainure a alors une forme oblongue), soit avec une fraise trois tailles (la rainure a alors une forme de demi-lune ou un fond plat se terminant par un arrondi)
une rainure dans la pièce femelle appelée mortaise : elle est réalisée soit à l'aide d'une broche (si la mortaise est débouchante des deux côtés), soit à l’aide d'une mortaiseuse

Usinage d'une rainure de clavette avec une fraise 2 tailles
Rainure de clavette réalisée avec une fraise 2 tailles
Usinage d'une rainure de clavette avec une fraise 3 tailles
Rainure de clavette réalisée avec une fraise 3 tailles
Mortaise de clavette

Types de clavette modifier

Il existe différents types de clavettes en fonction de la forme. Le choix du type de clavette se fera en fonction de la forme de la rainure réalisée. La forme de la rainure est elle dépendante des moyens de fabrication utilisée.

Clavette de type A pour rainure usinée avec une fraise deux tailles
Clavette de type B pour rainure usinée avec une fraise deux tailles ayant suivit une déplacement axiale
Clavette de type C pour rainure débouchante usinée avec une fraise deux tailles
Clavette de type disque pour rainure usinée avec une fraise trois tailles ayant suivit un déplacement radiale

Montage de la clavette modifier

Conditions de montage :

La clavette doit être montée serrée dans l’arbre (M9h9 par exemple).
La clavette doit être montée libre dans la pièce femelle (G9h9 par exemple).
Un jeu fonctionnel doit exister entre la partie supérieure de la clavette et le fond de la mortaise.
De manière générale, la clavette est toujours plus enfoncée dans l’arbre que dans l’alésage.

Dessin de la clavette modifier

Une clavette est représentée non coupée dans un plan longitudinal et coupée dans un plan transversal.
Si la clavette possède des arrondies (clavettes de type A, C, ...), il faut représenter les traits d'axes correspondants.
Dans une vue en coupe longitudinale, l'arbre n’est pas coupée dans sa globalité mais une coupe local de l’arbre doit être fait au niveau de la clavette (pour montrer la rainure).
Il faut bien penser à représenter le jeu fonctionnel entre la partie supérieure de la clavette et le fond de la mortaise.

Dimensionnement modifier

Contraintes subies par une clavette

Dimensions clavette

La clavette a pour rôle de transmettre un couple (C) entre l'arbre et le moyeu. Il en résulte deux sollicitations auxquelles la clavette doit résister :

le cisaillement
le matage

Remarque

Dans la grande majorité des cas, le matage est prépondérant sur le cisaillement. On ne se contente donc de dimensionner les clavettes que par rapport à cette sollicitation.

Dans les hypothèses où les dimensions de la clavette sont petites devant le diamètre, l’effort transmis est donné par :

F={\frac {C}{R}}={\frac {2C}{d}}

Résistance au cisaillement modifier

Cisaillement

Le cisaillement est la déformation de glissement des plans d’un corps, tangentiellement aux efforts appliqués.

Remarque

La clavette peut servir de fusible afin de limiter le couple transmis entre les deux pièces. Dans ce cas le cahier des charges précisera le coupe à partir duquel la clavette doit se rompre par cisaillement et alors le dimensionnement au cisaillement devra impérativement être pris en compte.