Qu'est-ce qu'une vis à billes ?

La vis à billes est un assemblage qui convertit un mouvement rotatif en mouvement linéaire (ou vice versa). Il se compose d'une vis à billes et d'un écrou à billes conditionnés en tant qu'ensemble avec des billes de recirculation. L'interface entre la vis à billes et l'écrou est assurée par des billes qui roulent dans des formes correspondantes. Grâce aux éléments roulants, l'entraînement par vis à billes a un faible coefficient de frottement (typiquement jusqu'à 98%). Les forces transmises sont réparties sur un grand nombre de billes, ce qui donne une faible charge relative par bille. Les vis à billes sont conçues pour fermer les résistances et sont donc idéales pour une utilisation dans des circonstances nécessitant une grande précision. Contrairement aux vis à billes traditionnelles, les vis à billes ont souvent tendance à être plus encombrantes, en raison de la nécessité de disposer d'un dispositif de recirculation de la bille.

Un autre type d'actionneur direct basé sur un pôle tournant est la vis à billes non filetée, également appelée "entraînement par bague de roulement". Dans cette configuration, 3 (ou plus) roulements à billes sont organisés symétriquement dans un espace bordant un pôle ou un arbre d'actionneur lisse (non fileté). Les roulements sont évalués selon un angle par rapport à la tige, et cet angle détermine les instructions ainsi que le prix de l'activité rectiligne par changement de la tige. L'un des avantages de cette disposition par rapport à la vis à billes ou à la vis d'entraînement traditionnelle est l'élimination fonctionnelle de la réaction et de la charge provoquée par les écrous de précharge.

Quelles sont les applications des vis à billes ?

Les vis à billes sont utilisées dans un large éventail d'applications de mouvement linéaire dans de nombreuses industries. Elles constituent l'un des moyens les plus économiques de convertir un mouvement rotatif en un mouvement linéaire de précision et peuvent déplacer de lourdes charges à des vitesses rapides avec une précision exceptionnelle. Bien que ces dispositifs offrent de nombreuses heures de fonctionnement sans problème, ils doivent être correctement spécifiés, installés et régulièrement entretenus afin d'éviter les temps d'arrêt du système et les défaillances prématurées.

Les vis à billes sont utilisées dans les avions et les missiles pour déplacer les surfaces de contrôle, en particulier pour les commandes de vol électriques, et dans la direction assistée des automobiles pour traduire le mouvement rotatif d'un moteur électrique en mouvement axial de la crémaillère de direction. Elles sont également utilisées dans les machines-outils, les robots et les équipements d'assemblage de précision. Les vis à billes de haute précision sont utilisées dans les steppers pour la fabrication des semi-conducteurs.

Avantages des vis à billes

Le frottement réduit des vis à billes génère des performances mécaniques élevées par rapport aux options. Une vis à billes ordinaire peut être efficace à 90 %, contre 20 à 25 % pour une vis à billes Acme de dimension équivalente. L'absence de frottement entre l'écrou et la vis permet d'augmenter la durée de vie de la vis (en particulier dans les systèmes sans jeu), ce qui minimise les temps d'arrêt pour la maintenance et le remplacement des composants, tout en réduisant les besoins de lubrification. Ces avantages, combinés à ceux de l'efficacité générale et de la réduction des besoins en énergie, pourraient contrecarrer les premiers prix de l'utilisation des vis rondes.
 Les vis à billes peuvent également minimiser ou éliminer la réaction typique des vis à billes et des mélanges d'écrous. La bille peut être préchargée pour s'assurer qu'il n'y a pas de "secousses" entre la vis à billes et l'écrou à billes. Ceci est particulièrement préférable dans les applications où les lots sur la vis diffèrent rapidement, telles que les dispositifs de fabrication.

Vis à billes et vis à tête

Une vis d'entraînement (ou vis-mère), également connue sous le nom de vis d'alimentation ou vis de translationUn filet de vis est une vis utilisée comme lien dans une machine, pour traduire un mouvement de rotation en un mouvement linéaire. En raison de la grande surface de contact glissant entre les parties mâle et femelle, les filets de vis ont des pertes d'énergie par frottement plus importantes que d'autres liaisons. Ils ne sont généralement pas utilisés pour transporter une puissance élevée, mais plutôt pour une utilisation intermittente dans des mécanismes d'actionnement et de positionnement de faible puissance. Les vis sont couramment utilisées dans les actionneurs linéaires, les glissières de machines (comme dans les machines-outils), les étaux, les presses et les vérins.Les vis sont un composant courant des actionneurs linéaires électriques.Les vis sont fabriquées de la même manière que les autres formes de filetage (elles peuvent être roulées, coupées ou rectifiées). Une vis-mère est parfois utilisée avec un écrou fendu (également appelé demi-écrou) qui permet à l'écrou d'être désengagé des filets et déplacé axialement, indépendamment de la rotation de la vis, lorsque cela est nécessaire (comme dans le cas d'un filetage en un point sur un tour manuel). Un écrou fendu peut également être utilisé pour compenser l'usure en comprimant les parties de l'écrou.
Une vis hydrostatique permet de surmonter bon nombre des inconvénients d'une vis normale, en offrant une grande précision de positionnement, une très faible friction et une très faible usure, mais elle nécessite une alimentation continue en fluide à haute pression et une fabrication de haute précision, ce qui entraîne un coût nettement supérieur à celui de la plupart des autres systèmes de mouvement linéaire.

La différence essentielle entre une vis à billes et une vis-mère réside dans la manière dont la charge est transmise entre les surfaces mobiles. Une vis à billes utilise des roulements à billes à recirculation pour minimiser les frottements et maximiser l'efficacité, tandis qu'une vis à billes dépend de faibles coefficients de frottement entre les surfaces de glissement.

Heatfastener est un fabricant et fournisseur de vis à billes et de vis à tête. Les matériaux peuvent être de l'acier inoxydable, du laiton, du titane, du cuivre, de l'aluminium, et nous pouvons les personnaliser en fonction de l'application.

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