Cours

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Definiton:

Une clavette sert a transmettre un couple entre un abre et un moyeu , biensur il existe d'autre moyen pour transmettre un couple comme:

le collage

le sertissage

le soudage

mettre un goupille entre l'abre et le moyeu

mais la clavette reste une solution souvent utilisé car elle peut etre demonté assez facilement.

Prenon un exemple un moteur avec un abre de sortie ,que nous apellerons A

et un pignon de sortie que nous apellerons B

Et nous utiliserons une clavette C de forme A

définition de la forme il existe 3 différente clavette de différentes forme:

Forme A <------ Nous avons choisi cette forme

Forme B

Forme C

Designation d'un clavette selon la norme NF E 22-177

clavette parallele,forme X ,a*b*l,

X=la forme de la clavette (A,B,C)

a=largeur de la clavette

b=hauteur de la clavette

L=longueur de la clavette

Selon le logement de l'arbre la forme de la clavette sera choisi

Forme A <------ Nous avons cette forme d'arbre dans notre exemple

Forme B

Forme C

Une fois la forme defini il nous reste a definir a et b selon un tableau que voici:

Comment comprendre ce tableau

pour un diametre d'arbre d egale à 7 nous avons une clavette de section carré avec 2 pour coté

si d (le diametre de l'arbre )=55 alors a = 16 et b =10

Pour finir de déterminé la longueur de la clavette il nous reste a determiné la longueur L

qui se determine en fonction de la charge (le couple).

Pernons un exemple:

Nous avons un moteur qui a une puissance utile de 2000 watt

,une vitesse de rotation de 1500 tr/min

et un abre de diametre 35 mm.

Nous realiserons cette liaison par l'intermediaire d'une clavette de forme A

1_calcul du couple moteur

Nous savons que P=T*W

P=Puissance utile du moteur en watt

T=Couple utile du moteur en N.métre

W=omega vitesse de rotation du moteur en radians par seconde

convertion de tr par min en rad par seconde

n=2pi

n en tr par seconde

pi =constante egale a environ 3.14...

1500/60=25 tr/sec

25*3,14=157 rad/sec

nous recherchons T

T=P/W

2000/157=12,73 N.m

2_Calcul de la resultant R (C'est l'effort presseur de la charge sur la clavette)

le couple est egale a des N.m

donc une force fois une distance au point de rotation

on obtient Tu=R*(D/2)

R=resultante en Newton

D=diametre de l'arbre en metre

Tu=Couple en newton*metre

on converti

d =35 mm =0,035 m

R=(Tu*2)/d

(12,73*2)

------------=727,42 N

0,035

3_Calcul de la pression sur le flanc de la clavette

la pression: l'unité est egale au pascal c'es ce qui repessente un effort reparti equitablement sur une surface plane

P=F/S

P=pression en pascal Pa

F=effort en Newton

S=surface en m^2

Si j'ai 1 newton sur une surface de un metre carré j'aurrais un pascal

un bar = 10^5 Pa

donc si j'ai 10 newton sur une surface de 1cm^2 j'aurais un bar

On utilise parfois le megapascal 10^6 Pa qui represente 1 newton sur une surface de 1mm^2

La surface de la clavette est egale a l*(a/2)

On sait que P=F/S

avec F=727,42 N

S=l*(a/2)

le diamétre de l'arbre est egale à 35 donc a est egale a 10 (voir tableau)

S est donc egale a 5*l

Comment determiné P (voir tableau ci dessous)

Les pressions admissibles sur les flancs des clavette (en MPA)

Nous prendrons comme montage fixe et une mauvaise condition

Donc on peut lire 40 Mpa

note si nous avons un effort en Mpa la surface doit etre en mm^2

Condition de non matage

P doit etre inferieur a Padm

Calcul de l

40<727,42/l*5

40*5*l< 727,42

727,42/200<l

3,63<l

verifier que l/d<2,5

6/35<2,5

0,17<2,5

l doit etre superieur a 3,63 nous prendrons l=6 mm

car les longueur normalisé de l sont:

6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 etc

la clavette choisi sera A,10*8*6 NF E 22-177