Guide technique d'analyse et de sélection des dix mécanismes de transmission linéaire industrielle

1- Une vis trapézoïdale.

• Performance de la transmission:
  • Efficacité: 26%~46% (perte d'énergie significative due au frottement par glissement; lubrification régulière requise).
  • Vitesse: ≤ 0,5 m/s (la chaleur induite par le frottement limite le fonctionnement à grande vitesse; l'élévation de température dépasse souvent 60°C lors d'une utilisation continue).
  • Durée de vie: 5 000 à 10 000 heures (en fonction de la fréquence de lubrification; remplissage de graisse au lithium recommandé toutes les 8 heures).
• Principaux avantages:
  • Auto-verrouillage: Auto-verrouillage naturel lorsque l'efficacité est inférieure à 50% (facteur de sécurité 1,5 à 2,0), idéal pour les situations de charge verticale.
  • Résultat rentable: Traitement simple (formage par laminage), dont le coût unitaire n'est que d'un tiers de celui des vis à billes.
• Applications typiques: Plateformes de levage, systèmes d'alimentation de petites machines-outils, actionneurs de soupapes.
• Les limites: Faible rendement, génération de chaleur élevée, précision de positionnement modérée (grade IT8 IT10).

2- Une vis à billes.

• Performance de la transmission:
  • Efficacité: 90%·96% (coefficient de frottement au roulement aussi bas que 0,001·0.005, une perte d'énergie minimale).
  • Vitesse: ≤ 10 m/s (opération à grande vitesse durable lorsque la valeur DmN est ≤ 1,200, 000).
  • Durée de vie: 50 000 à 100 000 heures (en respectant la norme de durée de vie L10; les types prétensionnés prolongent la durée de vie de 30%).
• Principaux avantages:
  • Haute précision: précision de positionnement allant jusqu'à ±5 μm/m (grade C3), répétabilité ±1 μm.
  • Transmission réversible: non auto-verrouillable (dispositif de freinage requis pour les axes verticaux); prend en charge la micro-alimentation (équivalent d'impulsion minimum 0,1 μm).
• Applications typiques: machines-outils à commande numérique, machines de lithographie à semi­conducteurs, axes linéaires de robots industriels.
• Les limites: coût de fabrication élevé (vis trapézoïdales 5×10x), exigences strictes en matière de résistance à la poussière.

3- Le dispositif de la ceinture.

• Performance de la transmission:
  • Efficacité: 98% (pas de perte de glissement, seule perte de déformation élastique).
  • Vitesse: ≤ 50 m/s (vitesse de ligne limitée par le diamètre et la tension de la poulie).
  • Précision: précision de positionnement ± 0,1 mm/m (erreur de hauteur contrôlée à ± 0,02 mm).
• Principaux avantages:
  • Sans maintenance: pas besoin de lubrification; température de fonctionnement -20°C+80°C, résistant aux huiles et au vieillissement.
  • Transmission à longue distance: distance centrale maximale de 10 m (poulies de tension requises pour des longueurs supérieures à 5 m).
• Applications typiques: lignes d'assemblage de produits 3C, guides d'imprimante, systèmes automatisés de tri en entrepôt.
• Les limites: Faible résistance aux chocs; un contrôle de tension strict est nécessaire pour empêcher les sauts de dents.

4Actuateur électrique

• Paramètres de performance:
  • Portée de poussée: 50 N ≈ 5 000 N (type de vis à bille jusqu'à 10 000 N).
  • Plage de vitesse: 10 mm/s100 mm/s (en fonction du rapport de vitesse et de la vitesse du moteur).
  • Portée de course: 50 mm ≈ 1500 mm (personnalisable jusqu'à 3 000 mm).
• Principaux avantages:
  • Protection par auto-verrouillage: Mecanisme de freinage électromagnétique intégré (facteur de sécurité ≥ 2,5).
  • Plug-and-play: indice de protection IP54, adapté aux applications civiles et à l'industrie légère.
• Applications typiques: portes/fenêtres intelligentes, machines de scène, systèmes de réglage des lits médicaux.
• Les limites: faible capacité de charge radiale; précision de positionnement modérée (erreur ± 0,5 mm).

5. Bouteille électrique

• Paramètres de performance:
  • Précision de positionnement: ±0,01 mm (résolution de rétroaction du servo 1 μm).
  • Portée de poussée: 500N ‰ 50 000N (type de vis à rouleaux jusqu'à 200 000N).
  • Réaction dynamique: Accélération ≥ 10 g (type à grande vitesse à courte vitesse).
• Principaux avantages:
  • Conception modulaire: Prend en charge l'adaptation du moteur servo/stepper; capteur de force intégré (precision de régulation de la poussée de 1%).
  • Rigidité élevée: boîtier en alliage d'aluminium à haute résistance (stiffeté ≥ 50 N/μm), couple anti-inclinaison ≥ 200 N·m.
• Applications typiques: stations de montage de presse automobile, machines de revêtement de batteries au lithium, équipements d'essais aérospatiaux.
• Les limites: coût élevé (coût à un axe > 10 000 RMB); exigence stricte de coaxialité (≤ 0,02 mm).

6Moteur linéaire

• Performance de la transmission:
  • Efficacité: 90%+ (pas de perte de transmission intermédiaire).
  • Plage de vitesse: ≤ 10 m/s (type standard), type à grande vitesse jusqu'à 50 m/s (avec guidage à air).
  • Accélération: ≥ 5 g (poussée maximale 3 fois poussée continue).
• Principaux avantages:
  • Aucune réaction: mouvement sans contact (écart d'air de 0,5 à 1 mm), précision de positionnement ± 1 μm (avec rétroaction de la grille).
  • Dynamique élevée: Poids du moteur < 5 kg (conception miniaturisée), adapté à la réciprocité à haute fréquence (≥ 20 Hz).
• Applications typiques: manutention de plaquettes semi-conducteurs, machines de mesure de coordonnées de précision, machines d'emballage à grande vitesse.
• Les limites: besoin d'isolation magnétique et de poussière; consommation d'énergie élevée (le système de refroidissement représente 30% du coût).

7- Rack et Pinion

• Performance de la transmission:
  • Plage de vitesse: ≤ 5 m/s (grade de précision), type lourd jusqu'à 10 m/s.
  • Capacité de charge: Charge radiale ≤ 50 000 N (support ferroviaire requis).
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