La vis à billes est aussi appelée vis à billes. Aujourd'hui, à partir des caractéristiques, de la composition et de la classification de la vis à billes, de plusieurs méthodes d'installation et des principaux paramètres, parlons en détail de la vis à billes.
Concernant l'introduction de la vis à billes, le contenu de l'Encyclopédie Baidu est l'explication suivante :
Les vis à billes sont idéales pour convertir un mouvement rotatif en mouvement linéaire ou 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. Sa fonction principale est de convertir un mouvement rotatif en mouvement linéaire ou de convertir un couple en force axiale répétée. Il a également une haute précision, une réversibilité et une haute précision. Caractéristiques d'efficacité. En raison de sa faible résistance au frottement, les vis à billes sont largement utilisées dans divers équipements industriels et instruments de précision.
Pour le dire simplement, une vis à billes est un mécanisme qui peut être converti d'un mouvement rotatif en mouvement linéaire ou d'un mouvement linéaire en mouvement rotatif, mais son application est généralement convertie d'un mouvement rotatif en mouvement linéaire.
Caractéristiques de la vis à billes
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1. Petite perte de friction et efficacité de transmission élevée
Etant donné qu'il y a de nombreuses billes roulant entre l'arbre de vis et l'écrou de vis de la paire de vis à billes, une efficacité de mouvement plus élevée peut être obtenue. Par rapport à la paire de vis coulissantes précédente, le couple d'entraînement est inférieur à 1/3, c'est-à-dire que la puissance nécessaire pour obtenir le même résultat de mouvement est 1/3 de celle de l'utilisation de la paire de vis coulissantes. Très utile pour économiser de l'énergie.
2. Haute précision
Les paires de vis à billes sont généralement produites en continu avec le plus haut niveau de machines et d'équipements au monde, en particulier dans l'environnement d'usine des processus de meulage, d'assemblage et d'inspection. La température et l'humidité sont strictement contrôlées. Grâce au système de gestion de la qualité parfait, la précision peut être entièrement garantie.
3. Alimentation à grande vitesse et micro-alimentation possible
Parce que la paire de vis à billes utilise des billes pour se déplacer, le couple de démarrage est extrêmement faible et il n'y aura pas de phénomène de rampement comme un mouvement de glissement, ce qui peut assurer une micro-alimentation précise.
4. Rigidité axiale élevée
La paire de vis à billes peut être préchargée, car la précharge peut faire en sorte que le jeu axial atteigne une valeur négative, et ainsi obtenir une plus grande rigidité (la précharge s'ajoute à la bille dans la vis à billes, et lorsqu'elle est effectivement utilisée dans un dispositif mécanique, etc., en raison de la répulsion de la balle peut augmenter la rigidité de la partie mère).
5. Ne peut pas être autobloquant, avec réversibilité de la transmission
Composition et classification des vis à billes
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La vis à billes est composée d'une vis, d'un écrou, d'une bille en acier, d'un préchargeur, d'un inverseur et d'un dépoussiéreur. Sa fonction est de convertir le mouvement rotatif en mouvement linéaire, qui est l'extension et le développement ultérieurs de la vis Acme. L'importance de ce développement est de changer le roulement d'un mouvement de glissement à un mouvement de roulement. En raison de sa faible résistance au frottement, les vis à billes sont largement utilisées dans divers équipements industriels et instruments de précision.
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Il existe trop de types de vis à billes, nous énumérerons ici certains des plus courants.
1. Vis à billes autolubrifiante: La vis à billes autolubrifiante avec dispositif de dégraissage amovible ne nécessite pas de système et d'équipement de canalisation de lubrification, ce qui réduit le coût de la vidange d'huile et du traitement des huiles usées.
2. Vis à billes silencieuse: Son principe est de placer une bague d'espacement à billes spéciale de type rainure entre les billes, ce qui peut supprimer le bruit généré par la collision entre les billes et les billes, de sorte que la vis à billes soit plus stable lorsqu'elle est en mouvement. Silencieux et lisse.
3. Vis à billes à grande vitesse: Elle présente les caractéristiques d'une accélération élevée, d'une rigidité élevée, d'une alimentation à grande vitesse, de faibles vibrations et d'un faible bruit. Il est utilisé dans les domaines de l'avance rapide des machines-outils, des centres de coupe à grande vitesse pour outils abrasifs et des centres de coupe à charge longitudinale à grande vitesse.
4. Vis à billes à usage intensif: capable de résister à des charges axiales importantes, adaptée aux machines de conception entièrement électriques, aux compresseurs d'air, aux équipements de fabrication de semi-conducteurs et aux équipements de fabrication de forgeage, etc.
Il existe également une distinction entre les tiges filetées de qualité laminage et meulage. La précision des tiges de vis roulantes est relativement faible, ce qui convient aux occasions où les exigences de précision ne sont pas très élevées ; tandis que les tiges de vis de qualité meulage peuvent également être vues à partir de son nom, et la précision est relativement élevée. Élevé, adapté aux occasions nécessitant une grande précision.
Selon le mode de circulation de la bille dans l'écrou, il peut être divisé en circulation externe, circulation interne et type d'embout. Permettez-moi de parler d'abord du type d'embout. Il s'agit d'une structure relativement ancienne, mais ses lacunes sont évidentes. Maintenant, il a pratiquement été éliminé et il est rarement utilisé, je le mentionnerai donc ici.
Ne parlons pas de la structure spécifique des noix de circulation interne et externe. Après tout, nous n'avons pas besoin d'un fil machine, nous avons seulement besoin de connaître la différence entre les deux et leurs avantages et inconvénients respectifs.
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Plusieurs méthodes d'installation de vis à billes
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Les méthodes d'installation générales sont les quatre ci-dessus. Vous pouvez choisir la méthode d'installation de la tige filetée en fonction de vos propres conditions de travail, et différentes méthodes d'installation ont différentes extrémités de la tige filetée.
Les principaux paramètres de la vis à billes
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En ce qui concerne la sélection de la vis à billes, nous devons d'abord parler de ses paramètres communs, puis nous pouvons commencer par ces paramètres pour déterminer son modèle.
1. Diamètre nominal
Autrement dit, le diamètre extérieur de la vis, les spécifications communes sont 12, 14, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 120, mais veuillez noter que parmi ces spécifications, chaque fabricant généralement uniquement prépare 16 ~ 50 c'est-à-dire que la plupart des autres diamètres sont des contrats à terme (voir la production de la commande, le délai de livraison est d'environ 30 ~ 60 jours, le produit japonais est d'environ 2 ~ 2,5 mois et les produits européens et américains sont d'environ 3~4 mois).
Le diamètre nominal est essentiellement proportionnel à la charge. Plus le diamètre est grand, plus la charge est importante. Pour les valeurs spécifiques, veuillez vous référer au catalogue de produits du fabricant. Seuls deux concepts sont expliqués ici : la charge nominale dynamique et la charge nominale statique. Le premier fait référence à la charge axiale nominale en mouvement et le second à la charge axiale nominale à l'état statique. Le design peut se référer au premier. Il convient de noter que la charge nominale n'est pas la charge maximale, plus le rapport de la charge réelle à la charge nominale est petit, plus la durée de vie théorique de la vis est élevée. Recommandation : essayez de choisir un diamètre de 16~63.
2. Plomb
Le pas fait référence à la distance sur laquelle l'écrou se déplace linéairement lorsque la vis tourne d'un tour. Les pas courants sont (unité : mm) : 2, 4, 5, 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40. Les paramètres liés au pas sont la vitesse de déplacement de l'écrou et la vis à billes peut fournir poussée de ligne.
Plus le pas est grand, plus la vitesse de mouvement linéaire est rapide à la même vitesse. La relation de calcul spécifique est : v=ri. Parmi eux, v——vitesse de déplacement de l'écrou (unité : mm/s) ; r——vitesse de rotation de la tige filetée (unité : r/s) ; i——plomb (unité : mm).
Relation entre la poussée du pas et de la vis : F=(2πTn)/i. Parmi eux, F—poussée de la vis (unité : N) ; T - couple fourni par le moteur (unité N m) ; n—efficacité de transmission (l'efficacité de transmission de la vis à billes est généralement de 85 % à 95 % ); i— - Plomb (ici l'unité est m).
3. Longueur
Il existe deux concepts de longueur, l'un est la longueur totale et l'autre est la longueur du fil. Certains fabricants ne calculent que la longueur totale, mais certains fabricants doivent fournir la longueur du filetage. Il y a aussi deux parties dans la longueur du filetage, l'une est la longueur totale du filetage et l'autre est la course effective. Le premier fait référence à la longueur totale de la partie filetée et le second à la longueur maximale théorique de l'écrou se déplaçant en ligne droite. Longueur du filetage=course effective plus longueur de l'écrou plus marge de conception (si un capot de protection doit être installé, la longueur comprimée du capot de protection doit également être prise en compte. Généralement calculé selon 1/8 de la longueur maximale du couvercle de protection).
Lors de la conception des dessins, la longueur totale de la vis peut être grossièrement accumulée en fonction des paramètres suivants : longueur totale de la vis=course effective plus longueur de l'écrou plus marge de conception plus longueur de support aux deux extrémités (largeur d'appui plus contre-écrou largeur plus marge) plus puissance Entrez la longueur de connexion (environ la moitié de la longueur de couplage plus la tolérance si vous utilisez un couplage). En particulier, si votre longueur est super longue (supérieure à 3 mètres) ou si le rapport d'aspect est important (supérieur à 70), il est préférable de consulter au préalable le personnel de vente du fabricant pour savoir s'il peut être produit. La situation générale est que la longueur maximale des produits conventionnels des fabricants nationaux est de 3 mètres. mètres, 16 mètres pour les produits spéciaux, 6 mètres pour les produits réguliers de fabricants étrangers et 22 mètres pour les produits spéciaux. Bien sûr, cela ne signifie pas que les fabricants nationaux ne peuvent pas en produire de plus longs, mais le prix des produits personnalisés est scandaleux. Recommandation : Essayez de choisir une longueur inférieure à 6 mètres. S'il dépasse, il est plus rentable d'utiliser une crémaillère et un pignon.
4. Forme d'écrou
Il existe de nombreux types de noix dans les échantillons de produits de divers fabricants, et les premières lettres du modèle général indiquent le type de noix. Selon la forme de la bride, il existe une bride à peu près ronde, une bride de garniture simple, une bride de garniture double et aucune bride. Selon la longueur des écrous, il existe des écrous simples et des écrous doubles (notez qu'il n'y a pas de différence de charge et de rigidité entre les écrous simples et les écrous doubles. N'écoutez pas les discours des commerciaux du constructeur. La principale différence entre les écrous simples et les écrous doubles est que ce dernier peut être ajusté. Le premier ne le peut pas, et le prix et la longueur du second sont environ le double de celui du premier). Lorsque la taille et les performances de l'installation le permettent, le concepteur doit essayer de choisir la forme conventionnelle lors de la sélection, afin d'éviter le problème de délai de livraison des pièces de rechange lors de la maintenance. Recommandation : choisissez des écrous doubles pour une action fréquente et un entretien de haute précision, et des écrous doubles et simples pour les autres occasions. Recommandation : essayez de choisir l'écrou simple de la bride garnie à double circulation intérieure comme forme d'écrou.
5. Précision
Vis à billes, selon la classification nationale, les niveaux de précision sont P1, P2, P3, P4, P5, P7, P10, le Japon, la Corée du Sud et la province chinoise de Taiwan adoptent les niveaux JIS, à savoir C{{ 14}}, C1, C2, C3, C5, C7, C10 ; les normes des pays européens adoptent IT0, IT1, IT2, IT3, IT4, IT5, IT7, IT10.
Généralement, notre société achète des vis à billes de Taïwan, qui sont relativement rentables, suivies des vis japonaises.
La façon d'exprimer la précision est la suivante : quelle que soit la longueur de votre vis à billes, prenez n'importe quelle section de 300 mm et l'erreur se situe dans la précision représentée par la note. La précision représentée par chaque note est la suivante.
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D'une manière générale, les machines ordinaires adoptent les grades C7 et C10, les équipements CNC adoptent généralement les grades C5 et C3 (il y a plus de C5, et la plupart des machines-outils CNC domestiques sont des grades C5), les équipements de fabrication aéronautique, la projection de précision et les équipements de mesure à trois coordonnées adoptent généralement Précision C3, C2.
De plus, les nuances C7 et C10 sont généralement fabriquées par laminage, et les nuances C5 et supérieures sont fabriquées par meulage.
Pour résumer, la qualité de précision de la vis à billes couramment utilisée dans la conception non standard est C7 (fabriquée par méthode de roulement ou certaines personnes l'appellent transformation), tandis que la qualité de précision de la vis à billes a des exigences plus élevées, C5 (fabriquée par méthode de meulage) est également suffisant. Bien sûr, nous devons encore dire que nous devons analyser en détail des problèmes spécifiques.
6. Niveau de précharge
Elle est aussi appelée précharge. En ce qui concerne la précharge, nous n'avons pas besoin de connaître la force de précharge spécifique et la méthode de précharge. Il suffit de choisir le degré de précharge selon l'échantillon du fabricant. Plus le niveau de précharge est élevé, plus l'ajustement entre l'écrou et la vis est serré ; au contraire, plus le niveau est bas, plus il est lâche.
Les principes à respecter sont : gros diamètre, double écrous, haute précision et couple moteur important. Lorsque les conditions ci-dessus se produisent dans l'application de la tige filetée, le niveau de précharge peut être sélectionné plus haut, sinon, le niveau de précharge peut être sélectionné plus bas.
sélection
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Après avoir compris les principaux paramètres des tiges filetées ci-dessus, nous pouvons sélectionner le type en fonction de nos propres exigences.
Étape 1 : selon les scénarios d'application de diverses vis à vis mentionnées dans la "Classification des vis à billes" ci-dessus, déterminez le type de vis à vis adapté à vos propres conditions de travail ; en même temps, vous pouvez également déterminer le niveau de précision de la vis à vis (généralement C7) et le grade de précharge ;
Étape 2 : déterminer le diamètre de l'arbre de la vis à billes en fonction de la taille de la charge ;
Étape 3 : Déterminer le pas en fonction de la vitesse de déplacement requise par la charge ; après avoir déterminé l'avance, déterminer ensuite le couple à fournir par le moteur d'entraînement en fonction du rapport entre la poussée et l'avance.
Les détails sont les suivants : l'objet se déplace verticalement de haut en bas, le poids est de 60 kg et la vitesse de déplacement requise est de 1 m/s.
1) Si vous choisissez un servomoteur comme entraînement, la vitesse nominale est de 3 000 tr/min=50r/s, selon la formule : v=ri, déterminez que l'avance est de 20 ;
2) Calculez ensuite la taille de la charge : supposons que le temps d'accélération et de décélération du servomoteur est défini sur 0.3s, puis l'accélération est de 3,3 m/s² et la charge F=600 plus 60*3.3=798N (la force de frottement est ignorée ici) ;
3) Selon la formule : F=(2πTn)/i, en prenant 90 % de n, T≈2,82 N·m est calculé et le couple nominal du servomoteur de 1 kW est de 3,18 N·m, ce qui répond aux exigeances.
Ci-dessus, le modèle de la vis à billes est essentiellement déterminé. Enfin, selon la course que vous devez utiliser et la méthode d'installation de la vis mentionnée ci-dessus, vous pouvez déterminer la longueur de la vis.
