Les vérins à vis peuvent-ils absorber les charges radiales ?

Une réponse claire à une question cruciale : Non – et vous découvrirez ici pourquoi et comment concevoir correctement votre système.

La réponse claire est : Non. Les vérins à vis et leurs composants de base – vis de levage et écrou – sont conçus exclusivement pour la transmission de forces purement axiales (forces de compression et de traction dans la direction de l’axe de la vis). L’absorption des charges radiales – également appelées efforts transversaux ou charges radiales – entraîne des contraintes inadmissibles, une usure massivement accrue et peut très rapidement conduire à la défaillance de l’ensemble de l’entraînement. Un vérin à vis ne doit donc jamais être utilisé comme élément de guidage de la charge.

Pourquoi les charges radiales sont-elles si nuisibles ?

Si des charges radiales agissent sur la vis ou l’écrou mobile, plusieurs effets critiques se produisent simultanément :

• Inclinaison de l’écrou : L’écrou s’incline dans le carter ou sur la vis. Les flancs du filet ne portent plus sur toute leur surface, mais uniquement de manière linéaire ou ponctuelle sur les arêtes.
• Pression superficielle accrue : La charge se concentre sur une très petite surface de contact. La pression de surface locale augmente fortement et peut surcharger le matériau.
• Rupture du film lubrifiant : Le film lubrifiant se déchire sur les arêtes. Il en résulte un contact direct métal sur métal (grippage) et une usure abrasive.
• Surcharge des roulements : La charge radiale est introduite dans les roulements de la vis et de la roue à vis sans fin, qui ne sont pas conçus pour cela. Les roulements et les portées de carter s’usent ou s’endommagent.
• Flexion de la vis : La vis fléchit, ce qui augmente le risque de flambement et entraîne un fonctionnement irrégulier, des vibrations et une usure supplémentaire.

Résultat : une usure considérablement accélérée de l’écrou et du filetage de la vis, une charge accrue sur les roulements et une réduction drastique de la durée de vie – souvent à une fraction seulement des valeurs théoriques attendues.

La bonne solution de conception : Guidages externes

Afin d’isoler en toute sécurité les charges radiales des vérins à vis, la charge mobile doit toujours être guidée par un système de guidage linéaire séparé, dimensionné pour supporter ces efforts.

• Solutions typiques :
  • Guidages sur rails profilés : Très haute rigidité et précision, l’absorption de forces et de moments élevés dans toutes les directions – idéal pour les applications exigeantes de la construction mécanique.
  • Guidages sur arbres avec douilles à billes linéaires : Une solution économique pour les charges faibles à moyennes et les exigences de précision modérées.
  • Guidages lisses (par glissement) : Option robuste pour les environnements sales ou difficiles où les systèmes à circulation de billes投attignent leurs limites.

Le vérin à vis est ensuite relié à la charge guidée (par exemple via une articulation ou une bielle) de sorte qu’il n’introduise que la force axiale de poussée ou de traction. Toutes les charges radiales et tous les moments sont absorbés par les guidages.

Cette séparation claire des fonctions – le guidage d’une part et l’entraînement par le vérin à vis d’autre part – constitue le principe de base de systèmes de mouvement linéaire durables, fiables et prévisibles.