clavette

Une clavette est un petit bloc métallique, généralement en acier, qui s'insère dans des rainures correspondantes usinées dans un arbre et une pièce d'accouplement (généralement une poulie, un engrenage ou un accouplement) pour empêcher la rotation relative. Lorsque l'arbre tourne, la clavette transmet directement le couple au moyeu sans glisser. La clavette absorbe les contraintes de cisaillement sur ses faces planes et s'appuie sur le frottement et les parois de la rainure pour maintenir l'ensemble en place.

Les clavettes existent sous plusieurs formes standard. La plus courante est la clavette carrée, une simple barre rectangulaire, souvent avec une légère conicité sur le dessus. La clavette parallèle (également appelée clavette plate) n'a pas de conicité et s'insère à fleur dans la rainure. La clavette Woodruff a un profil semi-circulaire, logée dans un évidement incurvé sur l'arbre, et est préférée lorsque les composants doivent glisser axialement le long de l'arbre. Les clavettes coniques sont utilisées dans les machines lourdes où l'action de calage aide à maintenir fermement le moyeu.

Les clavettes sont dimensionnées proportionnellement au diamètre de l'arbre. Un arbre de 12 mm prend généralement une clavette carrée de 4 mm x 4 mm, tandis qu'un arbre de 25 mm utilise une clavette de 8 mm x 7 mm. La longueur varie selon l'application, de 15 mm dans les espaces restreints à plus de 100 mm dans les entraînements industriels. Le matériau est presque toujours de l'acier à moyen carbone, trempé pour résister à l'usure dans les rainures. La clavette elle-même doit être plus tendre que l'arbre ou le moyeu; si elle est plus dure, elle rayera les rainures plutôt que de s'user uniformément.

Les rainures (ou logements de clavette) sont usinées dans l'arbre et le moyeu à l'aide d'une brocheuse ou d'une fraise en bout. Des tolérances strictes sont essentielles: trop lâches, la clavette cliquette ou se cisaille sous charge; trop serrées, l'installation endommage la clavette ou le moyeu. Des classes de tolérance standard existent dans les spécifications de fabrication pour garantir un ajustement correct des pièces.

Les clavettes cèdent lorsque les pics de couple dépassent ce que la clavette peut absorber en cisaillement, la faisant se fracturer ou se déformer. Une clavette cisaillée signale soit une surcharge de l'arbre, soit un accouplement bloqué en aval. Contrairement à un boulon ou un roulement, une clavette est un dispositif de sécurité à usage unique: elle cède avant que l'arbre ne se plie. Le remplacement nécessite le démontage du moyeu, c'est pourquoi les clavettes sont parfois associées à des vis de réglage ou des brides pour une sécurité supplémentaire. Dans les environnements à fortes vibrations, la clavette peut migrer lentement hors des rainures si l'ajustement est lâche, entraînant une perte progressive de l'entraînement.