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Axe & clavette

CISAILLEMENT · PRESSION PROJETÉE · MATAGE

Élément à dimensionner

Effort F (N)

Ø de l'axe d (mm)

Configuration de cisaillement

Longueur portante ℓ (mm) — pièce centrale

Longueur d'appui de la pièce qui transmet l'effort sur l'axe (pression projetée p = F / (d·ℓ)).

Matériau (axe / clavette)

Coefficient de sécurité s

Résultats — Axe / goupille

Verdict

—

Cisaillement τ

—

Pression projetée p

—

τ admissible (0,5·Re / s)—

Pression admissible—

Ø mini requis (cisaillement)—

Longueur mini requise (pression)—

Aide au prédimensionnement — Modèles statiques simplifiés (cisaillement uniforme, pression projetée uniforme). Pour des chargements alternés ou des chocs répétés, une vérification en fatigue s'impose. Clavette : effort pris au rayon d/2, matage sur b/2. Conditions d'utilisation.

Les deux modes de ruine

Un axe ou une clavette peut céder de deux façons indépendantes, et il faut vérifier les deux. Le cisaillement tranche la matière dans le plan de glissement : τ = F/S (une ou deux sections pour un axe en chape, section a×L pour une clavette), à comparer à τadm ≈ 0,5·Re/s. Le matage (pression projetée ou pression de contact) écrase localement la matière : p = F/(d·ℓ) pour un axe, p = 2F/(b·L) pour une clavette (l'effort n'appuie que sur la demi-hauteur). C'est presque toujours le matage qui dimensionne la longueur — d'où les valeurs admissibles prudentes pour les liaisons glissantes, où le matage détruit la fonction bien avant la rupture.

Sections normalisées de clavettes

La section a×b d'une clavette parallèle n'est pas un choix : elle est imposée par le diamètre de l'arbre (NF E22-177 / ISO 773) — par exemple 8×7 pour un arbre de 22 à 30 mm, 10×8 de 30 à 38 mm. La seule variable de conception est la longueur, que ce calculateur vérifie et dont il donne le minimum requis. Règle de bon sens complémentaire : L entre 1,5·d et 2,5·d ; au-delà, la pression se répartit mal et il vaut mieux deux clavettes à 120° ou des cannelures.