claveté

Un assemblage claveté utilise une cale métallique rectangulaire, appelée clavette, insérée dans des rainures correspondantes sur un arbre et un moyeu pour transmettre le couple et empêcher la rotation relative. La rainure dans l'arbre est appelée logement de clavette; la rainure dans le moyeu ou la roue est appelée rainure de clavette. Lorsque la clavette est entièrement insérée dans les deux rainures, les deux pièces se déplacent comme une seule unité, la clavette supportant la charge de cisaillement entre elles.

Les clavettes existent en plusieurs profils standard. La plus courante est la clavette carrée, une simple barre rectangulaire dont la profondeur est généralement égale à un quart du diamètre de l'arbre. Les clavettes parallèles ont des surfaces supérieure et inférieure plates et des côtés légèrement coniques; elles glissent depuis l'extrémité de l'arbre. Les clavettes Woodruff sont semi-circulaires et s'insèrent dans un logement de clavette arrondi, offrant une meilleure concentricité pour les applications à grande vitesse. Les clavettes à talon ont une tête saillante pour le retrait au marteau ou à l'extracteur, utile dans les travaux nécessitant de fréquents démontages.

L'assemblage claveté transmet la puissance par frottement et contact direct entre les flancs de la clavette et les parois des deux rainures. La capacité de charge dépend de la longueur de la clavette, de la résistance du matériau et de la pression agissant perpendiculairement à la clavette. Une clavette courte sur un arbre soumis à des charges de choc peut se cisailler; un logement de clavette sous-dimensionné peut se déformer sous une contrainte cyclique. Inversement, un assemblage claveté surdimensionné devient une connexion rigide qui peut masquer une défaillance de roulement ailleurs dans le système.

Modes de défaillance courants et sélection

Les clavettes peuvent défaillir par cisaillement lorsque le couple dépasse leur résistance transversale, par écrasement si le matériau du logement de clavette ou de la rainure de clavette cède sous une pression concentrée, ou par usure par fretting si un mouvement relatif se produit malgré la clavette. Le matériau de la clavette est presque toujours de l'acier, trempé pour résister à la déformation; les matériaux de l'arbre et du moyeu varient considérablement. Un ajustement correct nécessite un jeu minimal; un jeu excessif de la clavette provoque de l'usure et du bruit sans transmettre le couple complet.

Les assemblages clavetés sont préférés aux goupilles, aux ajustements serrés ou aux cannelures dans les applications où le démontage est courant et la concentricité n'est pas critique, comme les poulies, les pignons et les engrenages sur les machines générales. Sur les broches de précision ou les arbres à grande vitesse, les cannelures ou les ajustements par frettage remplacent souvent les clavettes, car les clavettes créent des concentrations de contraintes au fond du logement de clavette, augmentant le risque de fatigue. Le terme claveté s'applique également au produit fini: un arbre claveté, un moyeu claveté ou un accouplement claveté.