Arrêt en rotation
par CLAVETAGE
Le clavetage permet de rendre solidaire en rotation un arbre et un moyeu.
L’élément rapporté de cette liaison est appelé CLAVETTE.
Simple et économique, elle est couramment employée pour transmettre des
couples plus élevés qu’avec les goupilles, mais limités.
Cet assemblage nécessite l’usinage de rainures parallèles à l’axe, dans l’arbre
et dans le moyeu. Conséquences : Les rainures de clavettes affaiblissent les
arbres .
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Les différents types de clavettes
Les principaux types de clavettes sont :
Les clavettes parallèles
Les clavettes disque
Les clavettes inclinées
Les clavettes parallèles sont les plus couramment utilisées
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Les clavettes parallèles
Elles sont utilisées pour des clavetages courts, dont la longueur L est telle
que L ≤ 1.5 x d (d = diamètre de l’arbre). Elles sont ajustées ou fixées par
vis (pour des longueurs ≤ 2.5 x d ).
Elles existent sous trois différentes formes :
Forme A,
Forme B,
Forme C
Forme A
Forme C
Forme B
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Exemple de clavette parallèle visée
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Formes des rainures sur arbre pour les clavettes parallèles.
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Comment choisir les dimensions des clavettes parallèles ?
Les dimensions de la section de la clavette (épaisseur, largeur) sont normalisées en
fonction du diamètre de l’arbre (RDM).
L’arbre doit résister aux efforts à transmettre, il ne faut donc pas l’affaiblir par des rainures de
clavettes disproportionnées.
Seule la longueur peut être choisie librement.
(le dimensionnement se fait en cisaillement et surtout au matage)
Efforts au niveau de la clavette
La matage sur les flancs de la clavette.
Désignation :
Clavette parallèle , forme A, 12 x 18 x 40, NF E-22-177
Section nominale
Longueur
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La clavette est implantée : moitié (environ) dans l’arbre et moitié dans le moyeu.
La clavette parallèles se monte toujours avec un jeu entre la clavette et le moyeu.
Jeu
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Dimensions et Tolérances des Logements de clavettes
Il y a trois différents montages possibles
des clavettes :
Le clavetage libre : Clavette libre dans
l’arbre et le moyeu.
Le clavetage normal : Clavette serrée
sur l’arbre et libre dans le moyeu
Le clavetage serré : Clavette serrée dans
l’arbre et le moyeu.
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Dimensions normalisées des sections de clavettes et des rainures de logement.
(GDI page 230)
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La clavette disque
Avantage remarquable : Usinage particulièrement simple du logement de la clavette (sur
l’arbre). La rainure sur l’arbre est réalisée par une fraise disque,
en une seule passe de plongée.
Inconvénient : Fort affaiblissement de l’arbre, donc
usage pour arbres ne transmettant que de faibles couples.
La clavette disque respecte les mêmes règles de montage que la clavette parallèle : libre, normal
ou serré.
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Les clavettes inclinées = Clavetage Forcé
Le clavetage forcé permet de réaliser rapidement et
efficacement la liaison complète d’un moyeu sur un arbre
(par coincement).
Le coincement est obtenu en exerçant un effort sur le moyeu
et sur l’arbre.
L’inconvénient du clavetage forcé est qu’il ne permet pas un bon
centrage entre le moyeu et l’arbre.
L’inclinaison des clavettes inclinées est de 1%.
Comme pour les clavettes parallèles ils y a : La forme A, la forme B et la forme C, avec ou
sans talons.
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Modes de fabrication des clavettes et des rainures
Usinage des clavettes
Les clavettes à section rectangulaire sont débitées dans de l’acier étiré. L’arrondi
d’extrémité est effectué avec une fraise de forme.
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Usinage des rainures sur l’arbre
Pour les rainures débouchantes (bout d’arbre), on utilise des fraises deux tailles ou trois
tailles. Adaptées pour les clavettes de type C.
Avantage : usinage rapide donc peu onéreux.
Inconvénients :
Une clavette parallèle dans une telle rainure n’est pas maintenue longitudinalement.
Cas de la fraise 2 tailles
Fraise deux tailles
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Usinage des rainures sur l’arbre
Cas de la fraise 3 tailles
Pour la fraise 3 tailles, l’inconvénient majeur est qu’il est impossible de placer
une clavette près d’un épaulement.
Fraise trois tailles
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Usinage des rainures sur l’arbre
Pour les rainures non débouchantes, elles sont réalisées
sur une fraiseuse avec une fraise deux tailles.
Usinage délicat – couteux- plusieurs passes nécessaires
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Usinage des rainures DANS LE MOYEU
Remarque :
Pour des soucis de simplification de la fabrication, les rainures des clavettes, dans le
moyeu, sont débouchantes.
Pour les faibles séries ( ≤ 100), la rainure est obtenue par mortaisage sur une mortaiseuse.
L’usinage d’une rainure sur une mortaiseuse est délicat, peu précis et long. Une tolérance
large est nécessaire H11 ………et H7 pour les plus précis.
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Pour les grandes séries, la rainure est usinée par
brochage sur une machine à brocher.
https://nargesa.com/fr/videos/bm25-machine-brocher-verticale
(durée : 3,18 mn avec 40 s de pub)
Jeu de broches pour rainure de clavetage sur moyeu
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Solutions analogues
au clavetage simple
Pour la transmission de
couples importants
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Clavetage double
Trou taraudé
Anneau élastique
Clavette type A (double) visées.
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Liaison en rotation
par
cannelures
Les clavettes restent insuffisantes pour transmettre des couples importants.
Pour transmettre des couples importants, on utilise des cannelures, véritables
clavettes taillées dans l’arbre.
Il existe deux sortes de cannelures : Les cannelures à flancs parallèles et les
cannelures en développantes plus résistantes et moins bruyantes.
Elles sont usinées par train de fraises ou par brochage.
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Liaison en rotation par CANNELURES
Disque d’embrayage
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Liaison en rotation DENTELURES
Variante des cannelures, les dentelures permettent de transmettre
des couples importants avec, en plus le calage angulaire d’un
organe de commande dans plusieurs positions.
Cardan
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Liaison complète démontable par Eléments Emboités / Clipsés
Les assemblages clipsés se retrouvent souvent dans les produits de consommation courante.
On utilise la capacité de déformation des matériaux pour réaliser l'assemblage (très souvent
avec les matières plastiques).
Ils supportent généralement mal les chocs et les déformations (risque de déboitement).
Certains assemblages clipsés ne se démontent pas, leur mise en place est irréversible (cas du
petit électroménager).
Feu arrière de vélo.
Principe
Circuit imprimé (carte électronique) dans électroménager
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