Vis ACME vs vis à billes

Les vis mères sont largement utilisées pour générer un mouvement linéaire à partir d’un moteur rotatif. Elles permettent de convertir un mouvement circulaire en mouvement linéaire en faisant tourner la vis avec l’écrou fixé en place ou en faisant tourner l’écrou tandis que la vis reste immobile. Aujourd’hui, nous allons examiner deux des types de vis les plus populaires dans l’industrie de l’automatisation : les vis ACME et les vis à billes. Comment fonctionne une vis à billes et comment se compare-t-elle à une vis ACME ?

Qu’est-ce qu’une vis ACME ?

Les vis ACME utilisent un filet de forme trapézoïdale qui roule sur la vis mère. Lorsque l’arbre tourne avec le moteur rotatif, les filets poussent l’écrou de l’arbre vers l’avant ou vers l’arrière selon le sens de la rotation. Cela transfère le mouvement circulaire du moteur en mouvement linéaire sur l’arbre. Tous les vérins de Progressive Automations utilisent des systèmes d’entraînement à vis ACME. Pour cet exemple de vérins à vis ACME, nous utiliserons l’un de nos mini vérins linéaires PA-14. Nous proposons une large gamme de vérins linéaires électriques pour toutes les applications – cliquez pour parcourir !

 

 

Les vis ACME offrent de nombreux avantages pour leurs applications. Avec le bon matériau d’écrou, les vis ACME peuvent atteindre une auto-lubrification. Nos vérins linéaires utilisent des écrous en polymère, qui procurent une très faible force de frottement. Cela peut réduire, voire éliminer, le besoin de lubrification.

À l’inverse, un écrou métallique peut offrir une capacité de charge plus élevée, mais il présentera également une force de frottement supérieure et nécessitera une lubrification. Les vérins linéaires à vis ACME sont généralement un bon choix pour les applications verticales.

 

Elles peuvent empêcher le rétro-entraînement grâce à la force de frottement inhérente entre le filet trapézoïdal et l’écrou. Avec un écrou préchargé, le risque de jeu peut être totalement éliminé. Cela élargit considérablement le champ d’applications des vérins linéaires à vis ACME.

Il est également plus sûr pour les utilisateurs d’actionner leur vérin linéaire lorsque l’appareil possède une capacité de charge statique pour maintenir le poids en place. Les autres avantages des vis ACME incluent un faible bruit de fonctionnement et un coût de fabrication bas.

Les vis ACME offrent de nombreux atouts, mais deux limites majeures existent : une faible efficacité et une durée de vie plus courte. En raison de la forte force de frottement entre l’écrou et le filet de la vis ACME, la plupart des unités n’atteignent qu’une efficacité de 20 % à 40 % selon le matériau de l’écrou et de la vis mère. Si cela empêche le rétro-entraînement des unités, cela exige aussi plus de couple moteur pour atteindre la même force par rapport à une vis à billes. Cela signifie que l’utilisation de vis ACME offrira une force, une vitesse et un indice de cycle de service inférieurs à ceux d’une vis à billes dans un vérin linéaire utilisant le même moteur.

 

Avantages

• Coût inférieur
• Bruit de fonctionnement réduit
• Empêche le rétro-entraînement
• Auto-lubrification

 

Inconvénients

• Durée de vie plus courte
• Efficacité inférieure

 

Qu’est-ce qu’une vis à billes ?

Les vis à billes utilisent des filets circulaires sur la vis et sur l’écrou, ce qui forme une piste hélicoïdale pour que les roulements à billes glissent le long des filets. Les roulements à billes roulent dans chaque piste hélicoïdale au fur et à mesure que l’écrou ou la vis se déplace, puis poussent la vis ou l’écrou vers l’avant, créant un mouvement linéaire.

L’efficacité d’une vis à billes est supérieure à celle d’une vis ACME car les pertes par frottement sont minimales grâce aux roulements à billes. L’écrou et le filet de la vis n’entrent pas en contact direct, mais se déplacent en s’appuyant sur les roulements qui roulent entre eux. Un système d’entraînement à vis à billes peut atteindre une efficacité de 70 % à 95 %. Cela permet aux vérins à vis à billes d’offrir une force, une vitesse et un cycle de service plus élevés. Avec une force de frottement réduite, l’écrou et la vis subissent moins d’usure mécanique, d’où une durée de vie plus longue.

 

 

Le principal inconvénient des vérins linéaires à vis à billes est qu’ils peuvent se rétro-entraîner facilement en raison de leur faible friction interne. Cela crée un problème de sécurité pour les utilisateurs, car ils ne peuvent pas maintenir la charge en place lorsqu’ils ne sont pas en fonctionnement, à moins d’un système de freinage. Lorsqu’un vérin à vis à billes fonctionne, les roulements à billes roulent en permanence à l’intérieur de l’écrou et de la vis, ce qui engendre un niveau sonore plus élevé que pour une vis ACME. Le coût de fabrication des vis à billes est également plus élevé que celui des vis ACME.

 

Avantages

• Efficacité supérieure
• Durée de vie plus longue
• Cycle de service plus élevé
• Vitesse plus élevée

 

Inconvénients

• Bruit de fonctionnement plus élevé
• Rétro-entraînement
• Coût plus élevé

 

Le nouveau vérin miniature PA-01 amélioré (mise à niveau du PA-14) est le modèle actuel que nous proposons, avec de nombreux avantages supplémentaires. Pour une comparaison, consultez les tableaux ci-dessous et effectuez votre mise à niveau en toute confiance !

	PA-01	PA-14
Options de charge dynamique	16, 28, 56, 112, 169, 225 lbs	35, 50, 75, 110, 150 lbs
Charge maximale	225 lbs	150 lbs
Vitesse maximale	3.54 "/sec	2.00"/sec
Indice de protection (IP)	IP65	IP54
Options de course	1" to 40"	1" to 40"
Rétroaction à effet Hall	En option	Non

Mot de la fin – vis ACME vs vis à billes

Les vis ACME et les vis à billes sont toutes deux largement utilisées dans l’industrie de l’automatisation. Chez Progressive Automations, nous utilisons des vis ACME car elles offrent une conception plus fiable pour les applications générales. L’absence de rétro-entraînement et le faible coût font de cette conception une solution très flexible pour la plupart des applications de mouvement linéaire automatisées. Les vis à billes, en revanche, constituent une solution plus onéreuse et plus spécialisée, mais avec des performances supérieures.