Qu'est-ce qu'une vis à billes?


La vis à billes se compose d'une vis et d'un écrou avec des rainures assorties et roulements à billes qui se déplacent entre eux. Sa fonction est de convertir un mouvement rotatif en mouvement linéaire ou de convertir un mouvement linéaire en mouvement rotatif. La vis à billes est l'élément de transmission le plus couramment utilisé dans les machines-outils et les machines de précision, et présente les caractéristiques de haute précision, de réversibilité et de rendement élevé. En raison de leur faible résistance au frottement, les vis à billes sont largement utilisées dans divers équipements industriels et instruments de précision.

La différence entre la vis à billes et la vis mère

La différence fondamentale entre une vis mère et une vis à billes est qu'une vis à billes utilise un roulement à billes pour éliminer le frottement entre l'écrou et la vis mère, contrairement à une vis mère.

1. Structure différente

Il y a des billes dans la vis à billes et un profil en arc sur la tige de la vis. Ce profil est en vol stationnaire sur l'arbre selon un certain angle de portance (angle d'attaque). La bille est conçue dans l'écrou et roule dans le profil en arc de la tige de la vis, il s'agit donc d'un frottement de roulement.

Il n'y a pas de billes dans la vis trapézoïdale, donc le mouvement entre l'écrou et la tige de la vis repose entièrement sur le contact mécanique pour produire le glissement, qui est un frottement de glissement.


2. Efficacité de transmission différente

Le coefficient de frottement du frottement de roulement est bien inférieur à celui du frottement de glissement.

Par exemple, NSK et THK montrent que la vis à billes a un coefficient de frottement entre 0,003 et 0,01, tandis que la vis mère n'a qu'un coefficient de frottement entre 0,1 et 0,2.

Comme autre exemple, REXROTH montre que le coefficient de frottement des vis à billes est compris entre 0,005 et 0,01, tandis que le coefficient de frottement des vis mères est compris entre 0,2 et 0,3.

C'est pourquoi l'efficacité de transmission de la plupart des vis à billes atteint 90 %, et certaines atteignent même plus de 95 %, alors que l'efficacité de transmission de la plupart des vis à billes est inférieure à 70 %.

L'efficacité de transmission de la vis trapézoïdale est faible. Du point de vue de l'énergie, c'est à cause du frottement par glissement, en particulier du mouvement à grande vitesse, qui génère beaucoup de chaleur. Si la vis mère ou l'écrou ne peut pas le supporter, il "brûlera". La vis-mère n'est pas adaptée aux exigences de fonctionnement à grande vitesse et sa vitesse maximale ne dépasse généralement pas 3000 tr/min.

La vis à billes, en raison du frottement de roulement, ne génère pas autant de chaleur et la vitesse peut atteindre des vitesses très élevées, telles que 10 000 tr/min.

3. Différents autobloquants

La théorie montre que lorsque l'efficacité de transmission de la vis mère est supérieure à 50 %, il n'y a pas d'auto-verrouillage, et lorsque l'efficacité de transmission est inférieure à 35 %, il y a auto-verrouillage. Par conséquent, la vis à billes n'a pas de propriété autobloquante, tandis que la vis trapézoïdale a une certaine propriété autobloquante.

En ce qui concerne l'application de la direction Z, la vis mère a l'avantage d'être autobloquante. Bien sûr, dans la situation réelle, des facteurs tels que la précision et la vitesse doivent également être pris en compte.


4. Différents matériaux de fabrication

L'arbre de la vis à billes est généralement en acier inoxydable ou en acier allié, et l'écrou est généralement en cuivre, car le cuivre peut supporter une charge importante, et en même temps, le coefficient de frottement est faible et il a un certain effet autolubrifiant, tout comme certains de nos roulements linéaires courants, ou des plans Skateboards, qui utilisent également du cuivre, sont exactement cette raison.

L'arbre de la vis trapézoïdale est également en acier inoxydable ou en acier allié. Pour les écrous, c'est un peu différent des vis à billes. Dans de nombreux cas, les écrous à vis utilisent des matériaux non métalliques. Par exemple, lorsque la charge est faible, des matériaux d'ingénierie synthétiques à faible coefficient de frottement et à haute résistance à la température sont généralement utilisés, tels que le nylon, l'acier de course, le PEEK, le VESPEL, le PET, le PPS et d'autres matériaux, mélangés avec du téflon (PTFE), pour atteindre un faible coefficient de frottement, en même temps, il a une certaine résistance à la chaleur.


5. Différents scénarios applicables

La vis mère présente un frottement de glissement et une vitesse excessive génère une chaleur élevée sur la surface du joint, ce qui entraîne une usure accrue. Par conséquent, la vis mère convient aux applications nécessitant un poids léger et une faible vitesse. Dans le même temps, la vis mère, en raison de sa précision inférieure, est souvent plus adaptée aux applications qui ne nécessitent pas une grande précision, telles que le transfert lent, la manipulation, etc. Les vis à billes, d'autre part, ont une faible génération de chaleur et haute précision et sont généralement plus adaptés aux applications qui nécessitent un mouvement fluide, un rendement élevé, une haute précision et un mouvement continu ou à grande vitesse à long terme, comme les équipements semi-conducteurs.

6. Vie professionnelle

Normalement, la force de frottement de surface du frottement de roulement de la balle est faible. Sous réserve de diverses opérations de nettoyage et d'entretien, la durée de vie de la vis à billes est supérieure à celle de la vis trapézoïdale.