À une époque caractérisée par les progrès de l'automatisation industrielle, la vis à billes haute performance apparaît comme un composant de transmission de précision essentiel dans les machines-outils, jouant un rôle indispensable dans divers systèmes de transmission.
Dans l'application des vis à billes, l'application d'une force de précharge à l'écrou s'avère cruciale pour améliorer les performances. Cette opération permet d'augmenter significativement la rigidité axiale de l'assemblage et d'améliorer considérablement la précision de positionnement. Théoriquement, si l'on se concentre uniquement sur l'optimisation de la rigidité et de la précision de positionnement des vis à billes, il semble qu'une augmentation de la force de précharge produise des résultats de plus en plus favorables ; en effet, une précharge plus importante atténue efficacement le jeu axial induit par la déformation élastique. Cependant, la situation réelle n'est pas si simple. Même si une faible force de précharge peut éliminer temporairement le jeu axial, il est difficile d'améliorer véritablement la rigidité globale des vis à billes.
Cette complexité résulte de la nécessité d'atteindre un seuil spécifique pour la force de précharge afin d'éliminer efficacement la « zone de faible rigidité » de l'écrou préchargé. Dans les configurations utilisant des structures de précharge à double écrou, des paramètres tels que des erreurs de pas sont inévitables, tant au niveau des vis à billes que des composants de l'écrou. Cet écart entraîne, lors du contact entre la tige de la vis et l'écrou, un ajustement plus serré de certaines zones après déformation, ce qui augmente la rigidité de contact ; tandis que d'autres zones deviennent relativement lâches après déformation, formant une « zone de faible rigidité » présentant une rigidité de contact plus faible. Seule l'application d'une force de précharge suffisamment importante pour éliminer ces « zones de faible rigidité » permet d'améliorer efficacement la rigidité de contact axial et d'atteindre l'objectif d'optimisation des performances.
Il est toutefois impératif de noter qu'une précharge plus importante n'est pas synonyme de meilleurs résultats dans tous les cas. Une précharge excessive entraînera une série d'impacts négatifs :
Augmenter considérablement le couple nécessaire à la conduite, entraînant ainsi une baisse marquée de l'efficacité de la transmission ;
Cela aggrave la fatigue de contact et l'usure entre les billes et les chemins de roulement, ce qui réduit directement la durée de vie opérationnelle des vis à billes et des écrous à billes.
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Date de publication : 18 juin 2025
