Les clavettes
INTRODUCTION: Le but d'un clavetage est de rendre solidaire en rotation 2 pièces coaxiales (l'arbre et l'alésage (le moyeu)). Un arrêt en translation doit être ajouté obligatoirement obligatoirement pour constituer une liaison encastrement. Le clavetage est une solution démontable et c'est le coix de l'arrêt en translation !ui ris!ue de la rendre permanente.
PRESENTATION DE LA SOLUTION:
LES CLAVETTES PARALLÈLES: "l existe # $ormes de clavettes parallèles répondant toutes % la norme & 22*++,
FORME A
FORME B
FORME C
-elon l'emplacement dans le mécanisme et la $orme de la rainure on optera pour une ou l'autre des $ormes de clavettes parallèles. Les dimensions et les tolérances des rainures dans ca!ue pièce sont gérés par la norme & 22*+.
MISE EN SITUATION DES DIFFÉRENTES DIMENSIONS
TOLÉRANCES DES DIFFÉRENTES DIMENSIONS
/ partir du 0 de l'arbre ou du moyeu (0d)1 on coisit les dimensions de la clavette1 puis on détermine les dimensions des rainures de clavette dans ca!ue pièce avec leurs tolérances. n $ournit cidessous un extrait de dimensions normalisées pour le montage des clavettes parallèles,
DESIGNATION NORMALISÉE DES CLAVETTES PARALLÈLES: / partir des coix e$$ectués1 la désignation normalisée s'écrit de la $a3on suivante,
xemple pour une clavette de $orme 4 pour un arbre de 056. La section nominale de la clavette est, 22(a)x *7(b) et la longueur coisie est *66mm (l),
Clavette parallèle, !r"e B, ##$%&$%'', NFE ##(%%)*
Clavette inclinée
La clavette a talon
Ce sont des clavettes à talon
Cette clavette talon co une surface incliné une pente de 1/1 Représentation 2D en 4 vues.
Observez comment l’on co longueur L de cette cla Un plan de jauge est défini à une distance h d Je vous rappelle que h représente la hauteur n de la clavette.
Dans la coupe transversale il plus de "e représent En principe on réalise une pente également au niveau du fond de du mo#eu. $a position du talon à une dista mo#eu% permet d&envisager une commodité pour le demont
La clavette inclinée
#ne clavette talon sans s’appelle une cla inclinée. Un plan de jauge est défini à l&e'trémité la clavette. Je vous rappelle que h représente la normalisée de la clavette.
Le positionnement latéral mo!eu obtenu par coinc man$ue de précision av genre de clavette.
Synthèse
%oici une figure de s!nt&'se. $es fa(ricants vous proposeront ces clavettes avec des finitio chanfrein ou arrondi% le plan de jauge peut parfois )tre défini du talon et les dimensions du talon peuvent lég*rement v
(our les dimensions de ces clavette trouve la m)me c&ose $ue pou clavettes parall'les. $a différence principale provenant des ajustements latérau' deu' rainures% qui sont tr*s lég*rement glissants.
+n utilise la face supérieure de ces clavettes qui
,ien s-r on pourrait glo(alement faire l&inverse% mais il faut (ien
sont inclinées à !"" et l&on usine également la
compte que l&o(jectif avec cette clavette est de créer une l iaison
rainure dans le mo#eu avec une pente de !""
par adhérence entre le mo#eu et l&ar(re.
aussi.
/e genre de clavetage présente l&inconvénient d&e'centrer tr*s lé
ar contre la rainure dans l&ar(re% elle reste
le mo#eu par rapport à l&ar(re et crée des contraintes d&e'tensio
parall*le à son a'e en profondeur.
mo#eu dont il faut tenir compte pour la fia(ilité de la liais
Clavettes parall'les 0oici le plan
(résentatio n
10oca(ulaire 1$es produits industriels
(rincipe général
1$a norme D3 556
1our les ajustements
1$&ar(re et ses rainures
Les
1our les dimensions caractéristiques
1Usinage d&une rainure avec fraise deu' tailles travaillant en (out avec c parall*le de forme 7.
usina ges
1Usinage d&une rainure avec fraise disque avec clavette parall*le de for 1Usinage d&une rainure avec fraise deu' tailles travaillant en (out avec c parall*le de forme /. 1Représentations 2D en fonction de l&usinage et de la forme de la clavet 17ttention 8 1$e mo#eu et ses rainures
1Rainure dé(ouchante 1Rainure dé(ouchante par (rochage 1Rainure non dé(ouchante 9gorge: 1Rainure non dé(ouchante 9per;age transversal:
*nsemble monté.
1
Présentation Je vais définir ici en traitant des clavettes parall*les (eaucoup de notions applica(les au' autres t#pes de clavettes.
%ocabulaire
La clavette + /&est un élément technologique standard% et comme il e'iste différentes formes de clavettes = eh (ien il a (ien fallu leur donner des noms.
Une approche technologique va nous aider à répondre à cette question >/omment est proposé ce produit ?>
Les produits industriels En construction mécanique% voila l&image la plus commune que l&on se fait d&une >/lavette>
,anutan
0oila si vous o(serve@ le catalogue d&un marchand de clavette% vous pourrie@ rencontrer cela = déjà il appelle cela une clavette rectangulaire 9c&est un drAle de rectangle:%la norme doit dire plutAt >parall*le> Eh au fait quel norme ?B. il la rappelle% >D3 556> l classe cet o(jet dans la réalisation de liaison par o(stacle% c&est (ien vrai et indique qu&elle est de forme 7% c&est (ien vrai également.
Dans ce catalogue ils nous donne les trois dimensions du parallélépip*de rectangulaire qui est le volume enveloppe de cette clavette à (outs ronds 9Corme 7: 9on regardera un peu plus loin les autres formes: +n peut aussi se faire une petite idée du pri' de cet élément l nous rappelle avec insistance les tolérances de fa(rications de cet élément% on peut donc en déduire que cela doit )tre utileB
our nous aider à choisir il propose un petit mémo% mais ici c&est pour des clavettes dans un matériau' no'. +(serve@ ce mémo% on # constate que la taille de la clavette change en fonction du diam*tre de l&ar(re ou de l&alésage du mo#eu. l est vrai que la norme a standardisé cet o(jet de fa;on à ne pas multiplier les dimensions. inon l&on verrai apparatre des petits ar(res avec des tr*s grosses clavettes ou (ien des gros ar(res avec des toutes petites clavettes. $&e'périence des concepteurs est rentré en jeu.
Principe général La norme D- ci je matérialise donc que lorsque l&on a le diam*tre >d> de l&ar(re et (ien la largeur
b de la clavette
s&impose par la norme. Et du coup la profondeur de chaque rainure aussi. Dans la majorité des documents scolaires que vous rencontrere@% la profondeur des rainures sont définies par les cotes appelées J et F
(our les dimensions caractéristi$ues
Dans les catalogues vous pouve@ trouver cela sous cette forme. Caites attention regarde@ (ien l&am(iguGté de représentation de la cote h2 qui doit se retrancher de >d> pour o(tenir >j> ainsi que de la cote hH qui doit s&ajouter à >d> pour o(tenir >I>. ci la largeur de la clavette est noté >$>
+n voit ici une tolérance J" pour la largeur de la clav alors que nos documents scolaires en général tirés d normes nous indiquent h./ela n&est pas tr*s grave% ca J" sera juste un peu plus serré que le h dans un rainure réalisée en principe en 3. $a colonne en couleur (leu foncée de droite correspond clavetage avec clavette mince. (our les a"ustements
,on résumons un peu tout cela= Krois situations de clavetage sont envisagées% li(re% neutre et serré. $a clavette étant l&élément standard% celle1ci a toujours la m)me tolérance sur largeur ( et sa profondeur h 9ou hauteur:. Luelque soit la situation la clavette est toujours montée sans jeu dans la rainure de l&ar(re% de léger serrage 9h1M: jusqu& a tr*s serré 9h1: . ar contre c&est dans l&ajustement entre la clavette et la rainure radialement que l&on passe de glissant9h1D": à serré9h1:.
,on vo#ons un peu les rainures réalisées sur l&ar(re.
Les usinages
L’arbre et ses rainures
NNN.raff#.fr!fichiers!savoir1faire.php
#sinage d’une rainure avec fraise deu2 tailles travaillant en bout avec clavette parall'le de forme 3
our réaliser la rainure dans l&ar(re% on dispose de nom(reu' modes de fa(rications. ar e'emple sur cette vidéo je vous propose de voir le principe d&usinage d&une rainure avec une fraise >de (out>.
#sinage d’une rainure avec fraise dis$ue avec clavette parall'le de forme 4
ur cette vidéo je vous propose de voir le principe d&usinage d&une rainure avec une fraise >disque>% dans laquelle il est logique d&# installer une clavette de
forme ,.
#sinage d’une rainure avec fraise deu2 tailles travaillant en bout avec clavette parall'le de forme C
ur cette vidéo je vous propose de voir le principe d&usinage d&une rainure avec une fraise >de (out> en (out d&ar(re avec insertion d&une clavette de forme /
5i une rainure s’usine et bien elle se mesure et elle est contr6lé7
8eprésentations 9D en fonction de l’usinage et de la forme de la clavette.
ci je vous propose d&anal#ser la représentation graphique 2D% longitudinale de la clavette dans la rainure de l&ar(re. Koutes ces représentations sont accepta(les. $a différence provient principalement de la volonté de précision et du nom(re de renseignements que l&on désire fournir sur ce dessin. #ne clavette en coupe longitudinale ne se &ac&ure pas.
Luelque soit la représentation 2D longitudinale% une coupe donnera ce résultat. $a clavette est ajustée >serré> 9on devrait dire sans jeu: la et l&on suppose celle1ci% sauf volonté particuli*re% enfon ma'imum dans son logement. $a figure de droite respecte avec plus d&e'actitude les pro hauteur% de largeur et d&enfoncement de la clavette dan 3ttention :
0ous pouve@ remarquer que contrairement à (eaucoup de livres scolaires% je ne dessine pas les chanfreins. /&est un choi' qui me sem(le logique% car celui1ci est de tr*s fai(le dimension et surcharge d&une fa;on trop importan dessin que vous ave@ (ien du mal à représenter avec justesse. Ensuite par e'emple sur un dessin à l&échelle avec une clavette de hauteur mm dans un ar(re de diam*tre 2" mm chanfreins qui sont en réalité des arrondis d&environ "%H mm% seront représentés avec un écartement d&environ mm% coup prendront une importance figurative inutile.
,on nous nous sommes occupés de la clavette avec son ar(re% maintenant il nous reste à anal#ser l&usinage de la rainure dans le mo#eu et apr*s la représentation en 2D de l &ensem(le claveté
Le mo!eu et ses rainures En un premier temps nous allons o(server le principe général d&o(tention d&une rainure dé(ouchante dans un mo#eu. Je tiens à rappeler que je ne suis pas professeur de fa(rication% et que je suis parfaitement conscient de la fai(lesse de mes connaissances à ce sujet% mais toute connaissance est en interaction avec diverses disciplines conne'es et je fais de mon mieu' pour que mon enseignement ne soit pas isolé% car les conne'ions interdisciplinaires ont l&avantage de faciliter la mémorisation et la fi'ation dans notre cerveau des connaissances.
8ainure débouc&ante dans un mo!eu
ci vous pouve@ o(server le principe d&o(tention d&une rainure dé(ouchante. $a machine en principe est une mortaiseuse. /ela sous entend un usinage de petite et mo#enne série.
8ainure débouc&ante par broc&age
ci vous pouve@ o(server le principe d&o(tention d&une rainure dé(ouchante. $a machine ici est équivalente à une presse qui va pousser la (roche et o(tenir de cette fa;on en plusieurs passages la rainure désirée. our amortir le co-t de la (roche il est évident que la série de pi*ces doit )tre asse@ importante.
8ainure non débouc&ante dans un mo!eu ;gorge<
ci vous pouve@ o(server le principe d&o(tention d& une rainure non dé(ouchante. $a machine en principe est une mortaiseuse. /ela sous entend un usinage de petite et mo#enne série. $e mo#eu étant souvent de forme c#lindrique% il peut )tre aisé de réaliser une gorge% qui permettra le dégagement du copeau de l&outil de mortaisage.
+(serve@ (ien le dessin en détail
descriptive> retirées depuis longtemps de nos programmes.
8ainure non débouc&ante ;per=age transversal<
ci vous pouve@ o(server le principe d&o(tention d&une rainure non dé(ouchante. $a machine en principe est une mortaiseuse. /ela sous entend un usinage de petite et mo#enne série. i le mo#eu est volumineu' pour o(tenir une gorge il va falloir une aléseuse% alors pour des raisons d&économie de fa(rication% un trou o(tenu par per;age peu permettre également le dégagement du copeau de l&outil de mortaisage.
ici je vous propose d&o(server le détail de ces formes (i@arres% avec les lignes de construction de descriptive.
0oici une vue HD de cette intersection (ien particuli*re
Ensemble monté. ,ontage claveté avec une clavette parall'le de t!pe 3 ci je vous propose d&o(server l&ordre de montage des éléments qui composent cette liaison encastrement entre un ar(re et un mo#eu. /omme vous ave@ pu vous en rendre compte le (out d&ar(re est souvent muni d&un per;age taraudé en (out% pour le maintient en position du mo#eu claveté.
$e mo#eu en coupe 9rouge: est en appui contre l&épaulement réalisé sur l&ar(re 9(leu:. +n aper;oit en jaune le coté de la rainure réalisée dans le mo#eu. $a clavette en gris% la rondelle d&appui qui va maintenir le mo#eu contre l&épaulement grOce à la vis M.
ci vous ave@ l&occasion d&o(server avec soin la représentation 2D en coupe longitudinale de cette liaison encastrement.
,ontage claveté avec une clavette de t!pe 4 ci la différence provient donc de la fa(rication de la rainure dans l&ar(re qui est o(tenue par une fraise disque trois tailles.
ici il est logique de mettre en place une clavette de forme ,. $a deu'i*me figure insiste sur les jeu' à mettre en place lors d&une représentation graphique% sur un ar(re de taille mo#enne. 9de " à 6" mm de diam*tre:
ci vous pouve@ o(server une optimisation ma'imale de la longueur de la clavette parall*le% qui devient une clavette de forme , ou / chanfreinée 9en demi (ateau:. +n ne voit plus la fin de la rainure dans l&ar(re% celle1ci étant cachée par la clavette.
,ontage claveté avec une clavette de t!pe C ci nous avons l&utilisation d&une clavette de forme / dans une rainure réalisée avec une fraise de (out% et cette rainure est dé(ouchante vers la gauche
ici je vous propose une représentation 2D d&une variante similaire du point de vue de la rainure dans l&ar(re. 0ous pouve@ o(server la réduction de diam*tre de l&ar(re qui autorise donc l&aspet dé(ouchant de la rainure. 0ous pouve@ aussi o(server le maintien en position par une entretoise avec chanfrein intérieur. +(serve@ aussi la coupe partielle qui est plus réduite.
Coupe transversale ci vous ave@ l&occasion d&o(server avec soin l a représentation 2D en coupe transversale. $e jeu au dessus de la clavette est à représenter impérativement% sinon on considérera que le montage claveté est un >montage forcé> utilisant une clavette parall*le inclinée 9ou pentue:. Je traiterai peut )tre plus tard de ce t#pe de clavetage. Remarque = lus l&ajustement au niveau du diam*tre est serré% plus les contraintes de fa(rications devront prendre en compte des contraintes géométriques de positionnement des rainures% mais cela est d&un autre niveau et concerne les concepteurs% alors qu&ici mon point de vue est plutAt utilisateur.
