Côté droit du moteur
Répétabilité : ±0,005/0,01 mm ; Charge horizontale : 60 kg ; Charge verticale : 22 kg ; Vitesse maximale : 250 mm/s ; Course : 50-1050 mm
Localisation actuelle：Accueil > Entreprise > Nouvelles > Dernières nouvelles > Comprendre les exigences en matière de charge, de vitesse et de course des actionneurs linéaires à vis à billes Date: Dec 03 2025
Les actionneurs linéaires à vis à billes sont des composants essentiels de l'automatisation de précision. Leur capacité à fournir un mouvement linéaire précis et répétable explique leur utilisation répandue dans la fabrication de semi-conducteurs, l'assemblage d'écrans LCD, le traitement des circuits imprimés, les équipements médicaux, les systèmes automobiles et les plateformes de test industrielles. Qu'ils soient intégrés à de petites machines d'inspection ou à de grandes lignes de production, les performances d'un actionneur dépendent fortement de l'adéquation entre les exigences du système et ses capacités mécaniques.
Depuis sa création en 2003, Ruan s'attache à améliorer la précision industrielle grâce à des composants de mouvement de haute qualité. Avec deux parcs industriels et plus de 300 employés, la marque Pi de l'entreprise est spécialisée dans les actionneurs, les modules de positionnement, les moteurs linéaires, les vérins électriques, les extensions robotiques et les pièces d'automatisation. Cette expertise lui permet d'offrir une vision essentielle pour sélectionner et configurer l' actionneur linéaire à vis à billes le mieux adapté aux environnements industriels réels.
Cet article explique trois des facteurs les plus fondamentaux dans le choix d'un actionneur : la charge, la vitesse et la course. Une bonne compréhension de ces paramètres garantit un fonctionnement fiable de la machine, évite l'usure prématurée et améliore la précision à long terme.
La charge est l'un des premiers paramètres que les ingénieurs doivent prendre en compte. Un actionneur à vis à billes convertit un mouvement de rotation en un déplacement linéaire, mais la force qu'il peut supporter dépend du diamètre de la vis, du pas, de la structure de l'écrou, de la conception du roulement et de la rigidité du rail.
Cela concerne les forces appliquées lorsque l'actionneur maintient sa position. Les applications telles que le levage vertical, les dispositifs d'assemblage ou les cycles de maintien prolongés exigent une capacité de charge statique élevée. Si l'actionneur est sous-dimensionné, la stabilité de maintien diminue et le risque de déformation à long terme de la vis augmente.
Les charges dynamiques surviennent lors du mouvement. Les fortes accélérations, décélérations et changements de direction rapides exercent des contraintes sur la vis et l'écrou. Les actionneurs utilisés pour le prélèvement et le placement, le balayage d'inspection ou l'indexage rapide doivent supporter des charges dynamiques supérieures à la charge statique.
Les vis à billes ne sont pas conçues pour supporter les forces latérales. Les charges latérales doivent être supportées par des guidages linéaires ou des roulements externes. Une charge latérale excessive peut entraîner :
Friction accrue
Usure irrégulière
Répétabilité réduite
Durée de vie plus courte de l'actionneur
Les ingénieurs devraient prendre en considération :
poids de la charge utile
Force d'outillage ou force de pressage
Inertie lors de l'accélération
Orientation verticale ou horizontale
Toute charge excentrée ou tout chemin de charge multi-axes
En calculant avec précision les besoins en charge, les utilisateurs peuvent sélectionner un actionneur qui conserve sa rigidité et sa précision pendant des années de fonctionnement.
La vitesse détermine la rapidité avec laquelle l'actionneur passe d'une position à une autre, mais obtenir une vitesse élevée tout en conservant la stabilité nécessite une adaptation précise du pas de vis, du choix du moteur et de la conception mécanique.
Un pas de vis plus élevé augmente la distance parcourue par tour de moteur.
tonalité aiguë = vitesse plus élevée, avantage mécanique plus faible
tonalité grave = vitesse plus lente, précision et force accrues
Pour une application exigeant un déplacement rapide et une force modérée, un pas plus élevé peut convenir. Pour un positionnement ultra-précis, on privilégie les conceptions à pas plus faible.
Les servomoteurs offrent une commande en boucle fermée, un mouvement fluide et une grande stabilité à haute vitesse, ce qui les rend idéaux pour l'automatisation dynamique. Les moteurs pas à pas conviennent aux systèmes à vitesse modérée et à faible coût.
Les vis longues subissent davantage de vibrations à haute vitesse, un phénomène appelé fouettement. Ceci impose des limites pratiques à la vitesse, qui dépendent du diamètre de la vis, du mode de support et de la disposition des roulements.
Les charges plus lourdes nécessitent une accélération plus lente afin d'éviter toute contrainte sur la vis et l'écrou.
Temps de cycle requis
courbe de couple moteur
Paramètres d'accélération et de secousse
vitesse de vis maximale admissible
Nécessité d'un mouvement fluide à basse vitesse (courant dans les systèmes d'inspection)
Le respect des exigences de vitesse permet d'éviter la résonance, de réduire l'usure et d'assurer un positionnement précis.
La course définit l'amplitude de déplacement de l'actionneur. Ce paramètre influence de nombreux choix de conception mécanique.
La course utile (course effective) est inférieure à la longueur totale de l'actionneur. Les concepteurs doivent tenir compte des éléments suivants :
Marges de sécurité en fin de voyage
Longueur du moteur et de l'accouplement
contraintes de la zone de montage
Un débattement plus important nécessite une vis plus rigide et un boîtier plus robuste. Une rigidité insuffisante entraîne :
Vibration
Répétabilité réduite
Dérive de position
Mouvement irrégulier sous charge
Pour les applications à longue course, on peut envisager des conceptions à vis supportées ou des technologies alternatives comme les actionneurs à courroie ou les moteurs linéaires.
Une fréquence de cycle plus élevée sur les longs trajets augmente :
Accumulation de chaleur
Usure des écrous
Consommation de lubrifiants
Par conséquent, les intervalles de maintenance doivent être ajustés en conséquence.
Ces trois paramètres ne sont pas indépendants. Au contraire, ils s'influencent mutuellement dans les applications pratiques d'ingénierie.
Cette combinaison crée de fortes forces dynamiques. Elle nécessite :
diamètre de vis plus grand
Écrou préchargé à faible jeu
Rails de guidage renforcés
Cela nécessite :
Vis plus grosse pour éviter la déformation
Conception de logements stables
Accélération contrôlée pour éviter les coups de fouet
Le réglage des servocommandes devient crucial. La lubrification et la stabilité de la température sont également plus importantes.
Comprendre comment ces facteurs interagissent garantit la fiabilité à long terme des actionneurs et des performances de qualité industrielle.
La vaste expérience de Ruan dans le domaine des composants de précision garantit que chaque actionneur est conçu avec :
Géométrie de vis optimisée
Boîtiers à haute rigidité
rails rectifiés avec précision
Précision de déplacement stable
Durée de vie fiable
Les applications dans les domaines des semi-conducteurs, des équipements médicaux, des écrans LCD, des circuits imprimés et de l'automatisation exigent des composants de mouvement extrêmement fiables. Un actionneur correctement sélectionné et configuré permet d'éviter :
Assemblage inexact
défauts de surface
Résultats d'inspection instables
Débit réduit
En comprenant les exigences en matière de charge, de vitesse et de course, les ingénieurs s'assurent que chaque actionneur fonctionne dans sa plage de performances idéale.
Choisir un actionneur linéaire à vis à billes ne se résume pas à sélectionner une taille ou une course. La capacité de charge, la vitesse et la longueur de course doivent être évaluées conjointement pour garantir un mouvement fiable. Fort de plusieurs décennies d'expérience en ingénierie de précision, Ruan propose des solutions d'actionneurs standardisées et sur mesure permettant aux industriels de répondre aux exigences les plus strictes dans de nombreux secteurs.
En prenant des décisions éclairées fondées sur des principes mécaniques, les ingénieurs garantissent une précision à long terme, une maintenance réduite et un fonctionnement stable des machines.
