Il existe cinq principaux types de clés : à encastrer, à selle, tangente, ronde et cannelée.

Clé à encastrerEdit

Types de clés à encastrer : rectangulaire, carrée, à encastrer parallèle, à tête de cale, à plume et Woodruff.

Clés parallèlesEdit

Les clés parallèles sont les plus utilisées. Elles ont une section transversale carrée ou rectangulaire. Les clavettes carrées sont utilisées pour les arbres plus petits et les clavettes à face rectangulaire sont utilisées pour les diamètres d’arbre supérieurs à 6,5 pouces (170 mm) ou lorsque l’épaisseur de la paroi du moyeu d’accouplement est un problème. Des vis de blocage accompagnent souvent les clavettes parallèles afin de verrouiller les pièces correspondantes. La clavette est une fente longitudinale à la fois dans l’arbre et la pièce d’accouplement.

• Le logement d’une clavette dans un arbre

• Un pignon avec une rainure de clavette interne

• Transversal.Coupe transversale d’une clavette

W = d/4 H = 2d/3

où

• W est la largeur de la clavette
• H est la hauteur de la clavette
• d est le diamètre de l’arbre

Clavettes à bois Editer

Les clavettes à bois sont semi-circulaires, s’insérant en partie dans une rainure de clavette à segment circulaire A*B, le reste s’insérant dans une rainure de clavette à fente longitudinale dans la pièce d’accouplement. Le segment circulaire peut être taillé directement en plongée avec une fraise Woodruff circulaire sans aucun relief. Le principal avantage de la clavette Woodruff est l’élimination du fraisage près des épaulements de l’arbre, où les concentrations de contraintes et la concentricité seraient affectées. Ce dernier point est particulièrement important pour les opérations à grande vitesse. L’ajustement plus précis de la clavette et de la rainure de clavette réduit également le jeu et les concentrations de contraintes dans la clavette et améliore sa fiabilité. Un autre avantage est qu’une clé coincée peut être retirée d’un arbre à l’aide d’un coup de marteau, le profil circulaire poussant la clé hors de la fente, contrairement à une clé standard qui doit être poussée axialement ou tirée hors de sa fente. Les applications courantes comprennent les machines-outils, les applications automobiles, les souffleuses à neige et les hélices marines.

Ce type de clé a été développé par William N. Woodruff de Hartford Connecticut. En 1888, il a reçu la médaille John Scott de l’Institut Franklin pour son invention.

• Une clé Woodruff installée

• Une clé Woodruff et une rainure de clavette

• Engrenage. G est positivement situé sur l’arbre S par la clavette N

Clavettes coniquesEdit

La clavette conique est conique uniquement sur le côté qui s’engage dans le moyeu. La rainure de clavette dans le moyeu a une conicité qui correspond à celle de la clavette conique. Certaines clavettes coniques sont dotées d’une cale, ou languette, qui permet de les retirer facilement lors du démontage. L’objectif du cône est de sécuriser la clé elle-même, ainsi que d’engager fermement l’arbre sur le moyeu sans avoir besoin d’une vis de blocage. Le problème des clavettes coniques est qu’elles peuvent entraîner un léger décalage du centre de rotation de l’arbre par rapport à la pièce correspondante. Elle diffère d’une serrure à arbre conique en ce que les clés coniques ont un cône correspondant sur la rainure de clavette, alors que les serrures à arbre conique n’en ont pas.

AutresEdit

Une clé écossaise ou une clé hollandaise présente un trou de clavette circulaire (au lieu d’être rectangulaire), produit par un perçage axial dans le moyeu et l’arbre assemblés, avec une goupille métallique servant de clé. Si le trou et la clavette sont coniques, la clavette est appelée goupille hollandaise, qui est enfoncée et éventuellement finie par découpe ou meulage au ras de l’extrémité de l’arbre. Si un trou droit de clavette hollandaise est optionnellement taraudé avec un filet, alors une vis ordinaire sert de clavette hollandaise filetée.

Les goupilles à ressort sont un composant alternatif de la clavette hollandaise, au lieu des goupilles solides. Une goupille à ressort est auto-fixante et ne se détache pas sous l’effet des vibrations. Les goupilles à ressort creuses offrent une résistance au cisaillement plus faible qu’une goupille de cheville pleine, et la résistance peut être modifiée en variant l’épaisseur de la paroi. Cette spécification de résistance au cisaillement limitée est conçue pour soutenir le fonctionnement normal, mais ensuite céder en cas de couple excessif de l’arbre, protégeant ainsi le reste de la machine des dommages.

L’introduction d’un composant de douille supplémentaire entre le moyeu et l’arbre améliore les performances et la commodité des joints clavetés. Les douilles Taper-Lock sont des raccords de moyeu clavetés qui fournissent trois rainures de clavetage hollandaises filetées et deux vis de pression comme clavettes hollandaises, en plus de la rainure de clavetage rectangulaire. Les rainures de clavette ne sont filetées que sur le côté alternatif du moyeu ou de l’arbre, avec un trou de dégagement du filetage sur le côté opposé. Il suffit d’enfoncer les vis sans tête dans les trous sélectionnés pour que le mécanisme du moyeu se verrouille de manière rigide ou se détache définitivement de l’arbre, sans avoir à marteler ou à tirer sur le moyeu. Les douilles à déconnexion rapide (QD) fonctionnent de manière similaire, mais placent un motif circulaire de trois trous non filetés et trois trous entièrement filetés plus loin de l’axe de l’arbre sur une bride de douille, au lieu de traverser l’interface douille-moyeu.

Un joint Hirth est similaire à un joint cannelé, mais avec les dents sur l’extrémité de l’arbre au lieu de la surface.

Clés de selleEdit

Ces types de clés sont généralement fixés à l’élément d’entraînement (par exemple, les arbres). Ces types de clés ont une résistance moindre par rapport aux clés enfoncées. Ce sont des clavettes rarement utilisées, pour transmettre une puissance plus faible aux organes entraînés (par exemple, les accouplements)

Clavettes tangentesEdit

Les clavettes tangentes sont utilisées dans les applications lourdes à couple élevé. La rainure de clavette est similaire à une clavette parallèle, sauf qu’elle s’étend tangentiellement hors de l’arbre externe dans l’arbre interne. Ce qui aurait été le côté de chaque rainure de clavette forme des talons contre lesquels la clavette s’appuie, et transfère la force par compression. Ce dernier point signifie que pour un mouvement réversible de l’arbre, une autre clavette suivant une tangente vers l’extérieur dans la direction opposée est nécessaire. En général, cette clavette sera décalée de 90° ou 180° sur l’arbre. La clavette peut être de forme cunéiforme, rectangulaire ou carrée, mais on utilise particulièrement les clavettes rectangulaires à double cône.

Clavette canneléeEditer

Ce type de clé utilise des clavettes multiples dans le moyeu pour transmettre une puissance élevée.