Vis-mères vs Vis à billes : Quelle est la différence ?

Sélection de vis-mères et de vis à billes

Les débats sur les vis à billes et les vis-mères sont de plus en plus fréquents alors que les concepteurs et les ingénieurs travaillent pour obtenir une précision et une fiabilité toujours plus élevées.  Les vis-mères  et les vis à billes peuvent avoir un impact significatif sur les performances, l’efficacité et la fonctionnalité globale d’un système de mouvement linéaire.  

Ces composants fondamentaux jouent un rôle crucial dans la transformation du mouvement de rotation en mouvement linéaire, un processus essentiel pour de nombreuses applications allant de l’impression 3D aux machines CNC à la robotique. 

Avant de décider entre un mécanisme de vis-mères  ou de vis à billes pour votre application, il est crucial de comprendre les caractéristiques uniques de chacune et de déterminer dans quelle mesure elles correspondent à vos exigences spécifiques. Dans cet article, nous examinerons les deux et nous vous expliquerons le fonctionnement de chaque composant:

Qu’est-ce qu’une vis à billes?

Une vis à billes est un composant mécanique conçu pour convertir le mouvement de rotation en mouvement linéaire avec une précision et une efficacité améliorées.

Ball screw

Composée d’un arbre à vis et d’un écrou contenant des roulements à recirculation de billes, la vis à billes fonctionne selon le principe du contact roulé plutôt que de la friction coulissante.

Ball screw diagram

Ces petits roulements à billes se déplacent le long du filetage de l’arbre au fur et à mesure qu e la vis à bille s tourne. Cela permet un mouvement fluide et à faible frottement. Ils sont utilisés pour transmettre des forces à une charge mobile ou stationnaire avec une précision, une exactitude et une répétabilité exceptionnelles. Les vis à billes trouvent de nombreuses applications dans divers secteurs tels que la fabrication, la robotique, l’aérospatiale et l’automatisation. 

Remarque : vous ne devez pas retirer l’actionneur sphérique du manchon, car les billes se desserrent et l’écrou deviendra inutilisable.

Consultez notre gamme de vis à bille

Qu’est-ce qu’une vis-mère ?

Lorsque les vis à billes ne fonctionne pas correctement dans des situations « sales » ou dans d’autres situations corrosives, les vis-mères peuvent être plus bénéfiques. Ils peuvent également surpasser les vis à billes dans les applications de fonctionnement vertical et créer moins de bruit. 

Les actionneurs linéaires des vis -mères ont des filetages d’écrou et un arbre de vis mobile; il n’y a aucun roulement à billes entre les deux. Des pertes d’énergie plus élevées dues aux frottements sont produites lorsque l’écrou et l’arbre à vis se déplacent directement l’un contre l’autre sur une large surface de contact.

Lead screw diagram

En plus d’être moins chers que les vis à billes, les vis-mères haute précision sont produites dans des tolérances plus serrées que les vis-mères normales, bien qu’elles soient généralement considérées comme moins précises.

Lead screw

Jetez un œil à notre gamme de vis-mères sur notre site Web.

Pour étendre leurs avantages et leur gamme d’applications, les vis à billes et les vis-mères sont combinées à des bagues ou des guides linéaires, améliorant ainsi leurs performances. Choisir la bonne Bague linéaire est essentiel pour les systèmes de mouvement linéaire. 

Pour parcourir ces composants, consultez notre guide sur la façon de sélectionner les bagues linéaires adaptées à votre Application.

Quelles sont les principales différences entre les vis à billes et les vis-mères?

Examinez le tableau ci-dessous pour comprendre les différences entre les vis à billes et les vis-mères. Cela vous aidera à choisir celle qui convient le mieux à votre application. Prenez en compte vos exigences spécifiques et comparez les caractéristiques pour trouver le mieux adapté:

Type de vis 

Avantages : 

Inconvénients 

Vis à billes
  • Faible frottement
  • Nécessite moins de couple
  • Crée moins de chaleur
  • Durée de vie
  • Précision exceptionnelle
  • Capacité de charge supérieure
  • Plus cher
  • Crée plus de bruit
  • Roulements à billes plus sensibles aux obstructions
  • Peut nécessiter un système de freinage
  • Nécessite une lubrification pour un fonctionnement idéal
  • Conception complexe
Vis-mères
  • Économique
  • Auto-bloquant, aucun système de freinage nécessaire
  • Convient aux applications verticales
  • Conception Simple
  • Besoin de plus de couple
  • Durée de vie plus courte
  • Crée plus de frottement et de chaleur
  • Précision inférieure
  • Réaction naturelle
  • Capacité de charge inférieure

Avantages de l’utilisation de vis-mères et des vis à billes

Le choix entre un actionneur à vis, comme les vis à billes ou les vis-mères, dépend des besoins spécifiques de votre application. Si la précision, la capacité de charge élevée et l’efficacité sont les principales priorités, les vis à billes peuvent être l’option préférée. Toutefois, pour les projets présentant des contraintes budgétaires, des exigences plus simples ou pour lesquels l’environnement pourrait être corrosif, les vis-mères offrent une alternative pratique sans compromettre la fonctionnalité.

Applications et utilisations

Vous trouverez ci-dessous les applications de vis-mères les plus adaptées:

Application: 

Vis-mères 

Vis à billes 

Fabrication (convoyeurs, lignes d’assemblage) 

Usinage CNC 

Robotique (Équipement robotique) 

Automobile (sièges réglables et mécanismes de toiture) 

 

Médical (appareils et équipements d’imagerie) 

Aérospatiale (Composants d’avion) 

Impression et emballage Machines d'emballage 

 

Impression 3D (Machines qui utilisent des systèmes de mouvement) 

 

 

Que ce soit dans la fabrication ou dans les systèmes automatisés, la polyvalence de ces vis-mères permet aux ingénieurs d’adapter leurs systèmes de mouvement en accordant une attention particulière à l’efficacité, à la précision et à la fiabilité.

Les vis-mères sont souvent choisies pour les applications nécessitant des ajustements manuels. Par exemple, lorsqu’ils sont intégrés à des accessoires de fixation d’arbre, les utilisateurs peuvent fixer ou desserrer facilement et rapidement la vis-mères, permettant des ajustements ou un repositionnement rapides sans avoir besoin d’outils spécialisés.

Les vis à billes, connues pour leur précision dans les mouvements linéaires, peuvent également bénéficier de bague de blocage . Dans les applications nécessitant un positionnement ou des réglages précis, avec fixation rapide de la vis à billes.

La combinaison de vis-mères, vis à billes, d’arbres linéaire, de douilles et d’accessoires permet de créer une large gamme d'applications appropriées, pour autant que les exigences spécifiques correspondent aux caractéristiques de chaque type de composant.

Tailles et matériaux

En ce qui concerne les vis dans les systèmes à mouvement linéaire, il est crucial de sélectionner d’autres composants qui les complètent bien — tels que les arbres ou les rails linéaires.  Les composants doivent être compatibles et peuvent augmenter les performances, la durabilité et l’efficacité. 

Pour plus d’informations, ne manquez pas notre guide, comment sélectionner l’arbre linéaire idéal pour votre application

Les vis-mères peuvent être composées d’acier ou d’acier inoxydable résistant à la corrosion, tandis que les vis à billes sont généralement fabriquées en acier. Les écrous pour vis-mères sont couramment fabriqués en acier ou en bronze, ont des propriétés auto-lubrifiantes et offrent donc des performances de frottement faibles lorsqu’ils sont utilisés. 

Les vis fabriquées à partir d'alliages d'acier, tels que l'acier au carbone ou l'acier inoxydable pour la résistance à la corrosion, offrent un équilibre entre résistance et rentabilité. Ces deux choix de matériaux offrent performance et durabilité lorsqu’il s’agit d’applications de systèmes d’arbres linéaires. 

Pour vous aider à en savoir plus, nos experts ont élaboré le guide pour choisir la bonne vis captive.

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