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La précision en mouvement : le rôle stratégique des vis à billes dans l'industrie des communications optiques Introduction Alors que la demande mondiale de transmission de données à haut débit augmente avec l’essor de la 5G, de l’IA et des centres de données hyperscale, le secteur des communications optiques évolue vers des niveaux d’intégration sans précédent. Les technologies telles que la photonique sur silicium (SiPh) et les modules optiques 800G/1,6T nécessitent des précisions d'assemblage et d'alignement au niveau submicronique, voire nanométrique. Au cœur de l'équipement qui rend cela possible se trouve la vis à billes de précision , un composant essentiel qui fournit le mouvement linéaire haute fidélité nécessaire à l'excellence optique. Applications clés en communication optique 1. Alignement optique et emballage automatisés La phase la plus critique de la fabrication optique est l'alignement des lasers (LD), des photodétecteurs (PD) ou des réseaux de fibres (FA) avec des guides d'ondes optiques. Le rôle : des vis à billes entraînent des étages d'alignement multi-axes (souvent des systèmes à 6 DOF) pour obtenir un couplage de lumière parfait entre la puce et la fibre. Exigence : Cela nécessite des vis à billes de terre (qualité C3 ou supérieure) pour garantir la résolution et la répétabilité au niveau nanométrique nécessaires pour minimiser la perte de couplage. 2. Test de plaquettes photoniques en silicium Avant le découpage, les plaquettes photoniques en silicium doivent subir des tests rigoureux au cours desquels les sondes à fibre optique doivent être positionnées avec précision sur les coupleurs de réseau. Le rôle : Des vis à billes de précision entraînent le mouvement XYZ des stations de sonde. Avantage : contrairement aux vis mères standard, les vis à billes offrent un frottement minimal et des taux de réponse élevés, garantissant une précision constante lors des tests automatisés à grand volume. 3. Micro-positionnement dans les composants optiques Les commutateurs optiques mécaniques à grande échelle et les atténuateurs optiques variables (VOA) utilisent occasionnellement un déplacement mécanique pour modifier les chemins lumineux ou ajuster la force du signal. Le rôle : des vis à billes miniatures (souvent avec des diamètres aussi petits que $\emptyset 3mm$ à $\emptyset 6mm$ ) sont utilisées pour ajuster la position physique des miroirs internes ou des prismes. Tendance : à mesure que les appareils diminuent, la demande de vis de haute précision et de petit facteur de forme continue de croître. 4. Tours de dessin de fibres optiques Dans la production en amont de fibres optiques, une préforme de fibre massive doit être introduite à une vitesse très constante dans un four à haute température. Le rôle : Une vis à billes robuste mais précise gère le système d'alimentation . Impact : La douceur du mouvement de la vis dicte directement la cohérence du diamètre de la fibre ; toute vibration peut entraîner des défauts géométriques qui rendent la fibre inutile. Exigences techniques pour l'industrie Pour servir efficacement le secteur des communications optiques, les vis à billes doivent répondre à des critères précis et stricts : Miniaturisation : les modules optiques devenant de plus en plus compacts, il existe un marché spécialisé pour les vis à billes de micro-précision capables d'offrir des performances élevées dans des espaces confinés. Compatibilité avec les salles blanches : l'assemblage a souvent lieu dans des salles blanches classées ISO. Les vis à billes doivent utiliser des lubrifiants à faible dégazage, compatibles avec le vide ou sans poussière pour éviter la contamination des surfaces optiques sensibles. Déplacement ultra-doux : étant donné que même les vibrations microscopiques peuvent provoquer des fluctuations de puissance lors de l'alignement, la vis à billes doit présenter une variation de couple minimale et une douceur de fonctionnement élevée. Conclusion Alors que l'industrie des communications optiques se définit par la transmission de la lumière, son infrastructure physique repose largement sur la précision mécanique des vis à billes. Depuis le dessin initial de la fibre jusqu'à l'emballage final d'un émetteur-récepteur à haut débit, le contrôle de mouvement précis reste le « catalyseur silencieux » de la connectivité haut débit moderne. Pour les fabricants capables de fournir des solutions de mouvement personnalisées, de haute précision et miniaturisées, l’industrie optique représente une frontière à forte croissance.

Au milieu de la vague de technologie moderne, les robots humanoïdes, parfaite intégration de l’intelligence artificielle et de l’ingénierie mécanique, font progressivement leur entrée dans nos vies. Ils jouent non seulement un rôle vital dans des domaines tels que les chaînes de production industrielle, l’assistance médicale et les secours en cas de catastrophe, mais démontrent également un potentiel illimité dans des secteurs tels que le divertissement et l’éducation. Derrière tout cela se cache un composant qui semble banal et pourtant d'une importance cruciale : les vis à billes et les roulements. JE. Transmission conjointe : la clé de la flexibilité Les vis à billes sont étroitement liées aux « articulations » des robots humanoïdes et constituent l'un des composants essentiels permettant leur mouvement flexible. Imaginez ceci : sans vis à billes, chaque mouvement du robot deviendrait rigide et imprécis. C'est précisément la présence de vis à billes qui permet de convertir avec précision la rotation du moteur en mouvement linéaire, réalisant ainsi une flexion et une extension en douceur des articulations du robot. Qu'il s'agisse de simuler des pas de marche humaine ou d'effectuer des mouvements gestuels complexes, les vis à billes jouent un rôle indispensable.

Le robot Optimus Gen-2 de Tesla utilise 14 vis à rouleaux planétaires inversés Swiss GSA – 8 dans les membres supérieurs et 6 dans les membres inférieurs. Le robot humanoïde K2 « Bumblebee » de Kepler adopte également 12 actionneurs à vis à rouleaux planétaires auto-développés associés à des actionneurs rotatifs. Il peut durer jusqu'à 8 heures avec une seule charge et soulever facilement 30 kg de poids. Grâce à sa technologie de base exclusive, la version de base ne coûte que 30 000 $.  En Chine, les robots humanoïdes R1 et G1 d'Unitree utilisent des vis à rouleaux planétaires de haute précision dans leurs actionneurs de jambe. Les robots Walker X et Zhiyuan d' UBTech intègrent également des vis à rouleaux planétaires, fournies par Yuhua Precision, une filiale de Best. Des rumeurs suggèrent que le robot Unitree présenté au Gala de la Fête du Printemps utilisait des vis à rouleaux planétaires fournies par Changsheng Bearings. Les vis à rouleaux planétaires fonctionnent par friction de roulement par contact linéaire, évitant ainsi une usure importante du matériau. Leur durée de vie est 10 fois supérieure à celle des vis à billes. Ils possèdent également un certain degré d'autoverrouillage, partageant une partie de la charge et réduisant la consommation électrique de l' actionneur. C'est leur mystère.

En tant qu'élément de transmission mécanique crucial, une vis à rouleaux permet la conversion entre un mouvement linéaire et un mouvement de rotation grâce au contact roulant entre les rouleaux, l'arbre de la vis et l'écrou. Le principe d'une vis à rouleaux planétaires est similaire à celui d'un réducteur planétaire. Depuis une source d'énergie à grande vitesse comme un moteur jusqu'à l'extrémité active de l'appareil, il doit y avoir un processus de décélération et d'amplification du couple - c'est ce que réalise le mécanisme de transmission. De petits rouleaux tournent autour de la vis principale, tout comme des corps planétaires en orbite dans l'espace. Les vis à rouleaux planétaires sont largement utilisées dans l'automatisation industrielle, les machines-outils CNC, l'aérospatiale et la fabrication automobile.  Dans la chaîne d'approvisionnement en amont, les arbres de vis sont généralement fabriqués à partir d'acier de construction allié, tandis que les écrous et les rouleaux sont fabriqués à partir d'acier à roulement au chrome à haute teneur en carbone. Les composants clés comprennent l’arbre de vis et l’écrou. À l'échelle internationale, les vis à rouleaux planétaires utilisent principalement de l'acier de construction allié, avec des écrous et des rouleaux en acier à roulements 100Cr6 entièrement trempé, coûtant plus de 5 000 RMB par tonne. En Chine, l'acier inoxydable martensitique et l'acier inoxydable austénitique sont les principaux matériaux, avec des prix dépassant 10 000 RMB la tonne. Les principales caractéristiques des vis à rouleaux planétaires comprennent une efficacité de transmission élevée, un positionnement précis, une forte capacité de charge et une longue durée de vie, ce qui les rend indispensables dans les transmissions mécaniques modernes.

Poussée par la technologie de conduite intelligente, l'application et la demande de vis à billes dans les actionneurs linéaires dans les systèmes de châssis augmentent. La progression continue de la technologie de conduite intelligente actuelle place les exigences plus strictes sur les systèmes de châssis de véhicules, en particulier dans les scénarios d'application clés tels que le pas par fil, le frein par fil et la suspension active. La demande du marché pour des actionneurs linéaires composées de moteurs, de vis à billes et de capteurs devrait croître considérablement, spécifiquement reflété dans les aspects suivants: 1) Steer-by-Wire: La technologie grand public actuelle est l'EPS (direction électrique), où R-EPS  (EPS monté à rack) peut utiliser des vis à billes. Lorsque la position du moteur est plus proche de l'équipement de direction, l'efficacité de la transmission d'assistance électrique est considérablement améliorée. R-EPS est connu pour son faible bruit, sa réponse rapide d'assistance électrique et sa grande puissance d'assistance électrique. Bien que relativement coûteux, il est très adapté aux véhicules moyens, grands et extra-grands. 2) Frein par fil: Les vis à billes sont utilisées dans l'EMB (frein électro-mécanique). La différence centrale entre l'EMB et les systèmes de freinage traditionnels est qu'il doit convertir le mouvement rotatif du moteur en mouvement linéaire du plaquette de frein, qui peut généralement être réalisé grâce à diverses méthodes de transmission telles que les vis à billes, les liens et l'électro-hydraulique  combinaison. Les vis à billes, en particulier les vis à billes à rouleaux planétaires, avec leur excellente capacité de charge, un grand rapport de réduction équivalent, une efficacité de transmission élevée, une précision élevée de transmission, d'excellentes performances de synchronisation et une réversibilité de transmission, devraient être largement utilisées dans l'EMB. 3) Suspension active: Les vis à billes sont utilisées comme composants d'actionneur dans les systèmes de suspension actifs. Dans cette application, les vis à billes peuvent convertir la rotation bidirectionnelle en rotation unidirectionnelle de l'arbre du moteur et augmenter efficacement la vitesse du moteur, évitant ainsi les problèmes de rotation à haute fréquence et inverse des moteurs régénératifs et améliorant ainsi l'efficacité de récupération d'énergie. De plus, ceci  Le mécanisme présente de nombreux avantages tels qu'une large plage de réglage de la force d'amortissement, une fiabilité structurelle élevée, une efficacité de transmission élevée et un faible coût. Le marché des vis à billes automobiles possède de larges perspectives, qui devraient dépasser 7 milliards de yuans d'ici 2025. Sur la base de la forte demande de vis à billes de nouveaux véhicules énergétiques, nous calculons le marché automobile des vis à billes avec les hypothèses suivantes: 1) Selon les données publiées par le CPCA pour 2023, les ventes annuelles de voitures de tourisme ont atteint 21,7 millions d'unités, dont les ventes de véhicules énergétiques de 7,74 millions d'unités. Le marché des voitures particulières maintiendra une croissance annuelle stable de 1%. 2) Ne considérez que l'application de vis à billes dans de nouveaux véhicules d'énergie, à l'aide de vis à billes et de vis à billes planétaires. 3) En ce qui concerne le prix, nous supposons que le prix unitaire des vis à rouleaux planétaires est de 1500 yuans, et le prix unitaire des vis à billes est de 400 yuans, s'attendant à ce que ces prix diminuent d'année en année. Dans l'ensemble, le marché des vis à billes automobiles montre un fort potentiel de croissance. Il est prévu qu'en 2025, la taille totale du marché dépassera 7 milliards de yuans.

Vis à bille dans les machines mère industrielle (machines-outils) Le développement de machines-outils haut de gamme accélère; Les rails de guidage et les vis à billes jouent des rôles importants dans l'équipement d'automatisation industrielle. Avec l'avancement continu de l'automatisation industrielle, l'industrie des machines-outils a atteint le cœur de la stratégie nationale de développement. Ces dernières années, la Chine a succédé successivement à plusieurs politiques pertinentes pour accélérer le développement de machines-outils CNC haut de gamme, et le processus de localisation des machines-outils haut de gamme devrait accélérer. Les rails de guidage et les vis à billes sont largement utilisés dans les équipements d'automatisation industrielle tels que les machines-outils CNC, les machines à mouler et les tours. Grâce au positionnement précis et à la stabilité des rails de guidage et des vis à billes, l'usinage de haute précision et le positionnement des pièces peuvent être réalisés. L'application de rails de guidage et de vis à billes peut non seulement ajuster la hauteur, la position et l'angle de la pièce, mais aussi améliorer considérablement l'efficacité du travail et la qualité de la production.  Les équipages de balle sont utilisés en c onjonction avec des rails de guidage et sont des composants clés pour la transmission et le positionnement dans les machines CNC. Avec l'amélioration des performances des vis à billes, des servomoteurs et des unités de commande, le mécanisme de réduction peut être omis du système d'alimentation des machines-outils CNC, reliant directement le servomoteur avec la vis à billes. Cette amélioration apporte plusieurs avantages: d'une part, il simplifie l'ensemble de la structure du système, réduit les liens sujets aux erreurs et améliore la fiabilité; D'un autre côté, en raison d'un moment d'inertie réduit, les caractéristiques de servo sont également améliorées, ce qui entraîne une vitesse de réponse plus rapide et une précision de positionnement plus élevée de la machine-outil. Les vis à billes et les rails de guidage ont une valeur significative dans l'industrie des machines-outils et ont un énorme potentiel de marché. Prenant un exemple de machine CNC à trois axes communs, sa configuration comprend trois axes linéaires: x, y, z. Chaque axe linéaire nécessite généralement une vis à billes. Étant donné que le prix unitaire des vis à billes domestiques de haute précision est d'environ 1000 yuans par pièce, la valeur totale des vis à billes dans une machine CNC à trois axes de haute précision est d'environ 3000 yuans. Compte tenu du prix global d'une machine à trois axes CNC se situe généralement de plusieurs centaines de milliers de yuans, le coût des vis occupe une certaine proportion du coût total des machines-outils. En se référant aux données de proportion d'achat de matières premières de KEDE CNC et Neway CNC, les matériaux de transmission représentent environ 20%. Selon les données de la banque de données mir, l'ampleur du métal chinois Le marché des machines-outils de coupe était d'environ 113,5 milliards de yuans en 2023. affecté par le cycle de l'industrie au cours des trois premiers trimestres de 2024, la taille du marché intérieur a diminué d'environ 6% en glissement annuel. On estime qu'il diminuerait d'environ 6,1% pour toute l'année de 2024, la taille du marché chinois de la machine à découper les métaux qui devrait être d'environ 100 milliards de yuans en 2024. Par conséquent, la taille estimée du marché pour les vis et les rails de guidage dans le champ d'outil de machine chinoise est d'environ vingt milliards de yuans.

Les vis à billes miniatures utilisées dans les mains dextéres peuvent étendre davantage la demande de vis La main dextéreuse de troisième génération de Tesla a remplacé le schéma d'équipement de vers de ver par une vis à bille planétaire. Le dispositif de transmission d'une main dextéreuse peut généralement être divisé en trois étapes: (1) Première étape: Situé du côté moteur, composé principalement de réducteurs et de ceintures harmoniques / planétaires, servant à contrôler la précision et à améliorer le couple. (2) Deuxième étape: utilise principalement des vis à billes ou des engrenages conduits, responsable de l'exécution de l'action. (3) Troisième étape: relie le conducteur et l'extrémité conjointe, en utilisant principalement des cordes ou des liaisons tendus. Les vis à billes offrent un lecteur linéaire précis, possèdent la plus grande capacité de charge et conviennent à des scénarios comme les usines. En ce qui concerne les réducteurs, Optimus Gen3 adopte les réducteurs planétaires (boîtes de vitesses) pour améliorer la précision de la transmission et améliorer la capacité de sortie de couple. À l'avenir, à mesure que l'intégration exige l'augmentation, l'utilisation des vis miniatures des vis et des réducteurs miniatures augmenter considérablement. Les vis à billes permettent le développement de robots humanoïdes, progresse dans les projets de vis de balle des entreprises nationales et internationales Évolution centrale de la technologie de transmission de précision à vis de billes, applications considérablement améliorées de vis à billes dans le champ du robot humanoïde. Avant l'avènement de la technologie des robots humanoïdes, les dispositifs de vis à billes servaient principalement de composants d'entraînement linéaire dans les systèmes de bras robotiques, responsables de l'exécution des opérations de tri, de la manutention des matériaux, de l'assemblage de précision et du placement des composants pour les composants électroniques. Leurs applications ont largement couvert des domaines clés tels que l'industrie 3C, les systèmes de gestion de la logistique des entrepôts et les équipements médicaux. Avec le développement de robots humanoïdes, les vis à billes sont devenues un composant central indispensable dans la construction de systèmes de transmission mécanique de précision en raison de leurs excellentes performances. En particulier dans les systèmes de construction et de conduite conjoints des robots humanoïdes, les vis à billes sont largement utilisées dans des scénarios nécessitant une capacité extrêmement élevée et une forte charge, attirant une attention généralisée et élevée au sein de l'industrie. Les sociétés de vis de balle en Chine accélèrent les mises à niveau technologiques et l'expansion des capacités, menant la nouvelle piste dans la fabrication et la robotique haut de gamme. Ces dernières années, les sociétés chinoises à vis de balle ont activement présenté les industries des vis / à des rouleaux, la promotion progressive des mises à niveau technologiques et l'expansion des capacités, entrant dans des domaines comme la fabrication haut de gamme, la robotique et les nouveaux véhicules énergétiques. Parmi eux: 1) Certains produits à vis à billes ont atteint une production de masse partielle et devraient devenir un nouveau point de croissance des bénéfices. 2) La paire de vis à billes / rouleaux de haute précision de la meilleure précision s'est d'abord décollée avec succès de la ligne de production, certains produits actuellement au stade de vérification. 3) Certaines usines de vis à billes progressent régulièrement dans des projets pour les vis à billes automobiles et les vis à rouleaux planétaires du robot humanoïde, avec essai lignes de production déjà construites. 4) Changsheng Bearing a publié un plan de placement privé en 2022, prévoyant d'investir 265 millions de yuans pour étendre le roulement d'auto-lubrification et la capacité de vis à bille, y compris 30 000 ensembles de vis à billes pour la nouvelle piste à vis. 5) Hengli Hydraulic a investi 1,5 milliard de yuans en 2021 pour disposer des projets d'entraînement linéaire, prévoyant d'atteindre une capacité de production annuelle de 104 000 cylindres électriques à vis à rouleaux planétaires et 100 000 mètres de vis à billes, entrant maintenant dans la livraison de l'échantillon et un petit stade d'alimentation par lots. À mesure que le niveau technique global de l'industrie s'améliore, la compétitivité des entreprises nationales sur le marché international se renforcera encore. Schaeffler prend en charge Tesla Optimus, l'innovation technologique à vis de balle mène un nouveau chapitre dans Smart Manufacturing. En tant que fournisseur de vis de confiance pour Tesla, Schaeffler joue un rôle important dans la fabrication réussie d'Optimus. Schaeffler continue d'approfondir l'innovation technologique et la disposition industrielle dans de nouveaux véhicules énergétiques, la robotique et la fabrication haut de gamme, en se concentrant intensément sur la R&D des vis à billes, des vis à rouleaux et des vis à rouleaux planétaires. Sa disposition stratégique vise à répondre à la demande urgente du marché de haute précision, de capacité de charge élevée et de conception compacte. Actuellement, ces composants de transmission haute performance sont largement utilisés dans des domaines clés tels que les systèmes d'assistance à la direction et les systèmes de freinage pour les nouveaux véhicules énergétiques, ainsi que les robots industriels et les machines-outils haut de gamme. Schaeffler a réussi à terminer la production d'essai et les tests de performance de certains produits de vis à billes, la chaîne de production d'essai entièrement construite. Simultanément, des échantillons de produits à vis à rouleaux planétaires sont entrés dans une vérification stricte phase, jetant les bases d'une future production de masse à grande échelle. En outre, Schaeffler améliore l'efficacité de la R&D et l'efficacité des applications des produits à vis en fournissant des outils de calcul en ligne avancés et des solutions numériques complètes. Ces initiatives stratégiques démontrent pleinement les avantages technologiques de Schaeffler et les capacités systématiques sur le marché mondial des vis, offrant une forte dynamique pour le développement rapide de la fabrication intelligente et du nouveau secteur de l'énergie.

La vis à billes est une composante centrale des robots humanoïdes, le marché des vis fait face à dix milliards de chances incrémentielles Le processus d'industrialisation des robots humanoïdes s'accélère, les vis à billes étant un composant central. Une vis à billes se compose généralement d'une vis, d'un écrou et d'un dispositif d'inversion. Le principe de fonctionnement des vis à billes implique la conversion du mouvement rotatif de la vis en mouvement linéaire de l'écrou, entraînant ainsi un mouvement de déplacement précis. Le dispositif d'inversion sert principalement à changer de direction pendant le processus de mouvement. Dans les robots humanoïdes, un moteur entraîne généralement la vis de la bille pour tourner, tandis que l'écrou à vis à billes est connecté à des composants nécessitant un mouvement linéaire, entraînant ainsi ces composants pour se déplacer le long des trajectoires et distances précises Les vis à billes à rouleaux planétaires aux joints et les vis de billes miniatures dans les mains dextéres sont deux types importants de composants à vis dans les robots humanoïdes. Ils jouent un rôle dans la transmission précise, la transmission et l'amplification de la force, et fournissent des commentaires et un contrôle de position. 1) De nombreuses actions des robots humanoïdes nécessitent une vis à billes de précision extrêmement élevée, comme l'extension du bras et la saisie des doigts. Dans les actions nécessitant une plus grande force, les vis à billes à rouleaux planétaires peuvent amplifier la sortie de force par le moteur par la conception rationnelle pour répondre aux demandes de puissance aux joints des robots humanoïdes. 2) Les vis miniatures à billes peuvent contrôler avec précision l'ouverture et la fermeture des doigts, permettant la saisie d'objets de différentes formes et tailles. Lorsqu'ils sont combinés avec des capteurs, les vis peuvent fournir des informations de rétroaction de position précise au système de contrôle des robots humanoïdes, permettant des ajustements précis et améliorant la stabilité du mouvement et la fiabilité. 1) Vis à billes à rouleaux planétaires aux joints Avec la promotion continue des robots humanoïdes, des vis à billes à rouleaux planétaires sont appliquées plus largement. Depuis que Tesla a publié le Robot Humanoid Optimus, les capitaux industriels nationaux et internationaux ont accéléré son expansion dans le domaine des robots humanoïdes. Par exemple, à l'international, Samsung a investi 59 milliards de KRW dans des fabricants de robots locaux, et Google a lancé Robocat, un robot capable d'auto-amélioration. Au niveau national, des entreprises comme Xiaomi, Fourier, Uniree, Zhiyuan et Kepler ont successivement lancé leurs produits de robot humanoïde. En tant que l'un des composants centraux des robots humanoïdes, les vis à billes sont principalement utilisées dans les pièces de joint linéaire pour convertir le mouvement rotatif du moteur en mouvement linéaire. En particulier, les vis à billes à rouleaux planétaires présentent des avantages tels qu'une capacité de charge élevée, une petite taille, une réponse rapide, un bruit faible et une haute précision, ce qui les rend très adaptés au mouvement du robot humanoïde. La production de volume de robots humanoïdes devrait apporter un espace incrémentiel de dix milliards de dix milliards sur le marché des vis à billes. Sur la base des paramètres Tesla Optimus, un robot humanoïde a 14 actionneurs linéaires. Nous faisons les hypothèses suivantes: 1) On estime que toutes les parties conjointes d'un robot humanoïde nécessiteront des vis à billes à rouleaux planétaires, totalisant 14, augmentant potentiellement à 16 plus tard. 2) On estime que les ventes à long terme de robots humanoïdes peuvent atteindre 1 million d'unités. 3) En supposant que le prix unitaire des vis à billes à rouleaux planétaires diminue à 1000 yuans à long terme à mesure que le processus de localisation accélère. Dans l'ensemble, la production de volume de robots humanoïdes apportera une augmentation de dix milliards de dollars sur le marché des vis.

Aujourd'hui, expliquons pourquoi les vis de balle ordinaires ne peuvent pas être utilisées dans les actionneurs des mains et des jambes de Tesla. Il n'est pas nécessaire de parcourir à nouveau le principe des vis à billes. Parlons de quelque chose de nouveau. Tout le monde connaît le concept de base qu'une vis de balle est un chemin de course de type Goethe, où les boules en acier contactent deux points à un angle de 45 degrés. Pendant le mouvement, les boules d'acier reposent sur ces deux points de 45 degrés pour se déplacer. Parce que l'ensemble de l'opération est un contact ponctuel, il est très lisse. Pouvez-vous comprendre cela? Si vous pouvez comprendre cela, vous pouvez comprendre que son efficacité est très élevée. Que signifie une efficacité élevée? Si vous l'utilisez comme source de force et poussez cette vis lisse, n'est-ce pas sans effort? C'est comme une charrette avec des roues. Si vous lui donnez une très grande force, le petit chariot ne sera-t-il pas repoussé à 10 mètres en un instant, apparemment sans effort? Eh bien, je vais vous dire que son efficacité est de 90%, ce qui signifie que celle de la force que vous lui donnez, seulement 10% sont perdus pendant l'opération. Si vous pouvez comprendre l'efficacité, vous pouvez comprendre que l'efficacité des vis planétaires est d'environ 75%, ce qui signifie que vous n'avez pas à exercer autant de force. Maintenant, le problème se pose. Bien que votre petit chariot soit lisse, si vous le chargez avec une tonne de marchandises et poussez un objet lourd, cet objet lourd repousse également contre votre source de force (moteur). Vous êtes pris en sandwich au milieu, portant la force des deux côtés. Un côté porte l'énorme sortie de couple du moteur, et l'autre côté supporte la pression de l'objet lourd. À ce stade, en contact ponctuel, vous avez beaucoup mal parce que vos boules en acier sont sur le point d'éclater. Par conséquent, la durée de vie d'une vis à billes n'est qu'un dixième de celle d'une vis à rouleau planétaire. Oui, vous l'avez bien entendu. La durée de vie d'une vis à rouleau planétaire est dix fois celle d'une vis à balle. Si vous n'avez pas de questions jusqu'à ce point, félicitations, votre compréhension est vraiment bonne. Alors, qu'est-ce qu'une vis à rouleau planétaire? Comme son nom l'indique, une planète doit tourner autour et tourner sur son propre axe à appeler une planète. Par conséquent, lors de l'exploitation d'une vis à rouleau planétaire, il n'y a pas de frottement glissant entre les vis, ni de frottement ponctuel. C'est un frottement de ligne roulant. Autrement dit, comme il ne se frotte pas contre le sol, il ne s'use pas ou l'usure est très petite. C'est l'une des sources de sa longue durée de vie. Deuxièmement, ses rouleaux sont un peu plus longs. Contrairement aux vis à billes, qui sont comme des œufs, ils sont comme des barres plates. Lorsqu'ils portent une charge, il y a 6, 8, 9 ou 11 barres plates, partageant l'énorme charge avec la vis principale. Parce qu'il ne se frotte pas contre le sol, son efficacité n'est pas faible non plus, mais elle n'est pas aussi élevée que celle d'une vis à billes. Cependant, ce n'est pas trop bas non plus. Le point suivant est la raison mortelle pour laquelle les vis à billes ne peuvent pas être utilisées comme actionneurs. Autrement dit, les vis à billes n'ont aucune force auto-verrouillable. Ils peuvent même être écrasés par leur propre poids car ils sont trop lisses. En revanche, les vis à rouleaux planétaires ont une certaine "force d'auto-verrouillage", qui peut tamponner ou être comprise comme ayant une certaine contre-force, mais elles ne peuvent pas complètement verrouiller. Alors, quels sont les avantages? Pendant le fonctionnement, lorsque vous poussez un objet lourd, vous savez que le principe de force est mutuel. Lorsque vous appliquez une pression sur un objet, l'objet exerce un contre-force sur vous. Ainsi, lorsqu'une vis à rouleau planétaire est sous charge, la force auto-verrouillable de la vis à rouleau planétaire peut partager une partie de la charge sans la transmettre à l'extrémité du moteur, empêchant le décrochage du moteur. Ainsi, le moteur est effectivement protégé ou n'atteint pas son pic de puissance. C'est-à-dire que vous n'avez pas à exercer autant de force. Si le moteur s'arrête pendant longtemps, il surchauffera et s'éteindra. OK, alors qu'est-ce que cela a à voir avec les robots humanoïdes? Vous savez, sur les jambes et les bras des robots, il existe des articulations d'actionneur linéaires, qui sont utilisées pour transporter des charges, tout comme les muscles humains. Si vous vous tenez, où est votre centre de gravité? C'est là que se trouve la charge. Votre actionneur linéaire commence à fonctionner et supporte la charge. Pour le moment, s'il s'agit d'une vis de balle ordinaire, le moteur consommera beaucoup de puissance car il n'est pas auto-verrouillé et toute la charge est retournée au moteur. Le moteur doit travailler dur. Si la charge devient de plus en plus grande, le moteur ne peut pas le gérer et il est coincé. Il commence à se réchauffer. Ainsi, les caractéristiques de charge lourde et la capacité d'auto-verrouillage des vis à rouleaux planétaires aident efficacement le moteur à réduire sa charge de travail, à prolonger sa durée de vie et à sauver l'électricité! N'est-ce pas génial? Eh bien, si vous avez des questions, laissez un commentaire dans la section des commentaires.

La vis à billes est un composant mécanique essentiel qui joue un rôle crucial dans diverses industries. Les vis miniatures et super énormes, malgré leurs différences de taille, ont toutes deux des applications importantes et des défis techniques. Les vis à billes miniatures sont souvent utilisées dans les instruments de précision et les dispositifs à petite échelle où l'espace est limité mais une précision élevée et un mouvement lisse sont nécessaires. Leur conception et la fabrication de la demande d'attention méticuleuse aux détails pour assurer des performances optimales. Les matériaux utilisés pour les vis à billes miniatures doivent être de haute qualité pour résister aux petites charges et opérations fréquentes. D'un autre côté, des vis de balle super énormes sont utilisées dans des machines à grande échelle et des équipements industriels. Ces composants massifs doivent gérer d'immenses charges et fournir un mouvement stable et fiable sur de longues distances. L'ingénierie et la fabrication de vis à billes super énormes impliquent des techniques complexes et des processus de fabrication avancés pour garantir leur durabilité et leur fonctionnalité. En conclusion, les vis miniatures et super énormes contribuent à l'avancement de la technologie et à l'amélioration des systèmes mécaniques, chacun à sa manière et aux scénarios d'application uniques.

La vis à billes est un composant apparemment simple mais très significatif dans divers systèmes mécaniques. Il interagit avec la pièce de travail d'une manière précise et déterminée pour atteindre la fonction souhaitée. Lorsqu'une vis est engagée avec une pièce, elle crée une connexion qui maintient les choses fermement. Les filetages de la vis se verrouillent avec les caractéristiques correspondantes de la pièce, offrant une stabilité et une résistance. Cette interaction est cruciale dans de nombreuses applications, de la construction de bâtiments à l'assemblage de machines complexes. Le choix du type de vis, de la taille et du matériau dépend des exigences spécifiques de la pièce et de la tâche à accomplir. Une vis bien assortie garantit des performances et une durabilité optimales. De plus, la force appliquée pendant le processus de vision affecte également le résultat final. En conclusion, l'interaction entre la vis et la pièce est un aspect fondamental de l'ingénierie mécanique. Il démontre l'importance d'une conception précise et d'une implémentation minutieuse pour atteindre les fonctionnalités et la fiabilité souhaitées dans toute structure ou appareil mécanique.

Grincement: la vis à billes et le rouleau sont principalement utilisés dans le roulement ou le tournant, et l'écrou doit être broyé dans le processus de finition, et le processus de broyage est plus difficile. À l'heure actuelle, les vis à rouleaux à billes / planétaires à l'étranger appliquent des processus de roulement ou de virage dans des champs à faible précision (tels que la transmission) et des processus de broyage dans des champs de haute précision (tels que les machines-outils). Dans le domaine des robots humanoïdes, la vis de plomb et le rouleau sont principalement roulés ou tournés, tandis que l'écrou est moulu. Le goulot d'étranglement du processus est le broyage des noix. Le robot humanoïde utilise la vis à rouleau planétaire inverse, qui est caractérisée par l'écrou étant plus long que la vis, comme le virage provoquera le couteau à choc, de sorte que le broyage est plus approprié, mais la tige de broyage et la roue de broyage doivent aller Au fond de l'écrou, besoin de faire un petit diamètre et la roue de broyage a une vitesse minimale de 20 m / s, donc la vitesse doit atteindre 40 000 à 50 000 tr / min, et il est très difficile de maintenir la stabilité du traitement à grande vitesse. In addition, in the planetary roller screw, because the nut is longer, the thread line needs to be processed is longer, and the single nut needs to grind 5 thread lines (only one ball screw nut), the processing cycle is long, the Le rythme de production est faible, le coût est élevé et la difficulté de production est plus difficile que la vis à billes.

La vis à billes planétaires inverse convient aux scénarios compacts, tels que les robots humanoïdes. 1) La vis à rouleau planétaire inverse a un écrou plus long et peut obtenir une charge plus grande avec moins de couple. La structure de la vis à rouleau planétaire inverse est similaire au type standard, mais il n'y a pas de cycle dentaire intérieur, les deux extrémités de la vis sont traitées avec un maillage des dents droites avec les engrenages aux deux extrémités du rouleau, l'écrou en tant que partie active , la longueur est beaucoup plus grande que le type standard, et l'avantage est que la charge nominale plus élevée est obtenue grâce au plomb plus petit, réduisant ainsi le couple de conduite, adapté aux situations compactes. 2) La vis et le moteur du plomb peuvent être intégrés. L'équipement de la vis de plomb à rouleau planétaire inversé est conçu entre le rouleau et la vis du plomb pour fournir un mouvement de rotation synchrone plus lisse et plus stable, qui est principalement utilisé pour les petites et moyennes charges, les petits coups et les applications à grande vitesse. Dans le même temps, la structure peut réaliser la conception intégrée du moteur et de la vis de plomb.

Le robot humanoïde de Tesla devrait ouvrir la vis à billes, espace d'application de vis à rouleau planétaire. Selon les informations Tesla Ai Day2022, les jambes inférieures du robot humanoïde Tesla utiliseront des moteurs sans cadre et des actionneurs linéaires avec des vis à rouleaux planétaires. En supposant que le seul robot humanoïde unique de Tesla a besoin de 4 vis à billes +10 vis à rouleaux planétaires, la population mondiale est d'environ 8,2 milliards de personnes et le taux de pénétration du robot est de 12 unités / 10 000 personnes, on estime que la contribution du robot à l'espace d'application Des vis à billes et des vis à rouleaux planétaires devraient atteindre 7,475,6 milliards de yuans.

Méthode de traitement des vis à billes: Selon les «recherches de recherche sur les réglementations de processus d'usinage des vis de billes de Zheng Hong», les méthodes courantes de traitement des vis de broyage sont: la roue de broyage, le virage dur, le broyage du cyclone. (1) Roue de broyage: la plus haute précision, pour les exigences de précision d'une finition élevée et à faible efficacité de production. Selon la forme transversale différente de la roue de broyage, il existe deux types de broyage avec une roue de broyage à ligne unique et une roue de broyage multi-lignes. Prenant le broyage avec une roue de broyage à une seule ligne à titre d'exemple, la précision de la hauteur peut être atteinte à 5 ~ 6, la rugosité de surface est RA1,25 ~ 0,1 micron et le pansement de roue est pratique. Cette méthode convient pour le broyage de la vis du plomb de précision, de la jauge de filetage, du ver, de la pièce en filetage de petit lot et de la plaque de pointe de précision. Cependant, après la détection magnétique des défauts de cette méthode de processus, on constatera qu'il y a des fissures le long de la direction de l'axe sur l'arc de la voie de course à vis à billes, qui peut être résolu par la méthode de processus de "petite quantité de broyage multiple alimentation" ou La méthode technique de "broyage - Stabilité de la température de surface de la route de travail - broyage". La contrainte de broyage et la chaleur de broyage sur la surface du chemin de course de travail de la vis à billes peuvent être réduites dans la mesure maximale pour éviter les fissures ou les brûlures de broyage. (2) Retour dure: il est utilisé pour le bravo et la finition avec des besoins à faible précision et une efficacité de production élevée. Le virage dur fait référence au virage des matériaux durcis en tant que nouvelle technologie et à un nouveau processus de traitement brut ou de traitement et de finition final, en évitant l'utilisation de la technologie de traitement de broyage. Le virage dur adopte généralement une grande vitesse et une grande profondeur de coupe, et l'efficacité de coupe des métaux est plus de 3 fois celle du broyage. Pendant le virage dur, un serrage peut effectuer le traitement de plusieurs surfaces de pièces (comme le cercle extérieur de la voiture, le trou dans la voiture, la rainure, etc.), tandis que le broyage nécessite plusieurs installations pour se terminer, entraînant une installation secondaire les erreurs; Plus de la moitié de la chaleur générée par un virage dur est enlevée par les copeaux et ne produira pas de fissures de surface et de brûlures comme le traitement de broyage, afin que le virage dur peut faire en sorte que la pièce obtienne une bonne précision de traitement et une rugosité de surface et peut garantir les exigences techniques de forme et de tolérance de position (comme la rondeur, la précision de la position). (3) Mison de cyclone: ​​Pour le bravo et la finition avec de faibles exigences de précision, l'efficacité de production la plus élevée. Balle de bilan de travail Raceway peut également utiliser le fraisage de cyclone, le broyage de cyclone est un tour CNC prenant en charge l'installation d'une tête de puissance de fil de fraisage à haute vitesse, avec un coupeur rotatif à grande vitesse sur l'outil de formation en carbure, le fil de broyage de la méthode de traitement de la pièce,, Cyclone Millant un couteau formant, l'utilisation du refroidissement comprimé des puces d'air et pas besoin de traiter la fente de dos en arrière, le défaut de concentration de contrainte de la rainure de coupe est résolu.

Traitement de chaleur à la vis à balle: Selon les "Recherche de la recherche sur les réglementations de processus d'usinage à vis à billes de Zheng Hong", l'acier à roulement de chrome à haut carbone GCR15 est souvent utilisé comme matériau à vis à billes. L'acier de roulement présente les avantages d'une dureté élevée, d'une organisation uniforme, d'une forte résistance à l'usure et d'une résistance à la fatigue à haut contacts après extinction et température à basse température, mais le matériau en acier de roulement est généralement en plastique, des performances de coupe moyenne, des performances de soudage médiocres et des fractures de température. Par conséquent, le matériau d'acier de roulement doit être traité préchauffeur avant de broyer le brouillage de la vis à billes, et le carbure dans le matériau GCR15 doit être sphéroïdisé par recuit sphéroïdisant pour obtenir une organisation de carbure sphéroïdale ou granulaire uniformément réparti sur la matrice ferritique, réduisant la dureté de la dureté de L'organisation des matériaux, l'amélioration de la fonction plastique du matériau et l'amélioration des performances d'usinage de la coupe métallique du matériau.

La vis à billes EPB est utilisée pour le système de stationnement électronique automobile moyen et haut de gamme. La structure de la vis à billes EPB est différente de la vis à bille conventionnelle, la structure spéciale garantit qu'il a une capacité de portage plus forte, dans le processus de freinage électronique, le moteur de l'étrier à travers la spline à vis pour entraîner la rotation de la vis, le mouvement de l'axe du maître de vis offre un freinage force pour le système de stationnement. La vis à billes EPB est la composante de transmission centrale du système de stationnement électronique, et la qualité est liée aux performances de l'ensemble du système de stationnement électronique. À l'heure actuelle, seuls les systèmes de freinage électroniques continentaux utilisent une structure de transmission de vis à billes et d'autres usines de frein utilisent la transmission de vis.

À l'heure actuelle, les étriers de frein EPB sur le marché utilisent principalement deux modes de transmission, l'un est un lecteur de vis, l'autre est la rotation des vis à billes; Les deux sont une rotation en spirale, composée d'une vis et d'un écrou, qui transmet le mouvement et la puissance à travers la rotation d'une vis et d'un écrou. Il s'agit principalement de transformer le mouvement de rotation en un mouvement en ligne droite, avec un petit couple pour obtenir une grande poussée. Par rapport à la vision traditionnelle, l'EPB avec vis à billes présente les avantages d'une efficacité élevée, d'une longue durée de vie et d'un mouvement lisse. Les caractéristiques de l'entraînement à vis sont: une structure simple, un traitement pratique; Facile à verrouiller auto-verrouillable; Le fil a un dégagement latéral, une accident vasculaire cérébral inversé, une mauvaise précision de positionnement et une rigidité axiale; Grande résistance à la friction, faible efficacité de transmission; Porter rapidement; Les caractéristiques de la transmission des vis à billes sont: une petite résistance à la friction, une efficacité de transmission élevée; La structure est plus complexe, les exigences du processus de fabrication sont élevées, le coût est élevé; Mouvement lisse, pas de vibration au début; Longue vie; Aucun dispositif auto-verrouillé et auto-verrouillable n'est requis lorsqu'il est auto-verrouillé.

Vis à billes: bénéficier de l'augmentation de la pénétration intelligente des automobiles, la valeur des vélos est de milliers. À l'heure actuelle, EPS est le courant dominant, dont R-EPS utilise la vis à billes. Le système de direction est actuellement EPS comme grand public. Le développement du système de direction a connu plusieurs étapes telles que le système de direction mécanique, le système de direction assistée hydraulique (HPS), le système de direction électrique (EPS), le système de direction électrique hydraulique électronique (EHPS) et le système de direction en volant (le système de direction en vol ( SBW), et réalisé progressivement des pièces mécaniques à l'électrification puis à l'intelligence. À l'heure actuelle, le système de direction assistée hydraulique (HPS) et le système de direction électrique hydraulique électronique (EHP) sont largement utilisés dans les véhicules commerciaux, et la direction électrique électrique (EPS) est largement utilisée dans les véhicules de tourisme.

Selon la "recherche sur le parking du système de freinage de stationnement électronique automobile (EPB)", les composants de l'entraînement EPB comprennent le moteur électrique, le mécanisme de décélération et le frein de stationnement. Selon la "recherche sur le parking du système de freinage de stationnement électronique automobile (EPB)", les composants de l'entraînement EPB comprennent le moteur électrique, le mécanisme de décélération et le frein de stationnement. Lorsque le conducteur appuie sur le bouton du système de freinage de stationnement électronique, le module de commande du système de frein de stationnement électronique reçoit le signal du bouton et le module de commande appliquera le courant au moteur de l'actionneur pour le faire tourner. Le couple libéré par le moteur réduit la vitesse du moteur et augmente le couple à travers le mécanisme d'augmentation de la décélération et du couple, puis convertit le couple de sortie de l'unité de frein électrique en poussée linéaire à travers la paire de filetage d'arbre de sortie ou la paire de vis à billes, ainsi Promouvoir le mouvement du piston de frein et convertir la poussée en pression du bloc de frein appuyé sur le disque de frein, atteignant ainsi la réduction des véhicules ou le freinage de stationnement. Lorsque le conducteur appuie sur le bouton du système de freinage de stationnement électronique, le module de commande du système de frein de stationnement électronique reçoit le signal du bouton et le module de commande appliquera le courant au moteur de l'actionneur pour le faire tourner. Le couple libéré par le moteur réduit la vitesse du moteur et augmente le couple à travers le mécanisme d'augmentation de la décélération et du couple, puis convertit le couple de sortie de l'unité de frein électrique en poussée linéaire à travers la paire de filetage d'arbre de sortie ou la paire de vis à billes, ainsi Promouvoir le mouvement du piston de frein et convertir la poussée en pression du bloc de frein appuyé sur le disque de frein, atteignant ainsi la réduction des véhicules ou le freinage de stationnement.