Maggiori informazioni sulla geometria delle doppie guide.

I sistemi di guide lineari includono guide lineari, guide di scorrimento e guide di scorrimento. Anche l'industria li classifica in alcune tipologie di base, tra cui guide profilate, guide per cassetti, cuscinetti lineari, rotelle di guida e cuscinetti a strisciamento. Una configurazione tipica include una rotaia o un albero, carrelli e pattini. Possono anche essere distinti in base al metodo di contatto, scorrevole o volvente.

Una delle principali funzioni delle guide a rulli è quella di ridurre l'attrito nelle macchine. Sono utilizzate in diverse applicazioni, dai dispositivi avanzati per la produzione di semiconduttori alle grandi macchine utensili e alle attrezzature per l'edilizia.

Le guide lineari trovano applicazione in apparecchiature per la produzione di semiconduttori o in apparati di ispezione che richiedono un posizionamento ad alta precisione. Nel caso di una macchina utensile per il taglio, le guide lineari vengono utilizzate al posto dei cuscinetti lineari a contatto strisciante per far fronte all'aumento di temperatura e ai problemi di durata associati alle velocità di avanzamento in continuo aumento.

L'applicazione classica delle guide profilate è nel settore delle macchine utensili, dove capacità di carico, rigidità e precisione sono fondamentali. Nelle apparecchiature medicali come TAC, risonanze magnetiche e radiologiche, le guide quadrate sono più comuni.

D'altro canto, le rotaie tonde possono offrire diversi vantaggi, uno dei quali è la capacità di scorrere senza problemi anche se montate su superfici non perfette, ovvero con un errore di planarità superiore a 150 μm/m.

Per le applicazioni in camere bianche e nell'industria alimentare che non tollerano la contaminazione, le guide lineari che utilizzano elementi volventi (così come i sistemi di cuscinetti a strisciamento) non sono adatte a causa della necessità di lubrificazione.

Alcune applicazioni che richiedono estrema precisione e accuratezza utilizzano cuscinetti flottanti fluidi per la massima accuratezza e accuratezza possibile. Si tratta di cuscinetti idrostatici o aerostatici che utilizzano un fluido ad alta pressione tra la rotaia e il carrello. Sono più costosi e difficili da produrre rispetto ad altre opzioni lineari, ma garantiscono la massima precisione e accuratezza.

Tra i fattori importanti da considerare nella scelta di una guida lineare a rulli rientrano il carico (sia statico che applicato), la corsa e la velocità, nonché la precisione e l'accuratezza desiderate e la durata richiesta. A volte è necessario anche il precarico, a seconda dei requisiti applicativi. La lubrificazione è un altro fattore importante da considerare, così come qualsiasi metodo per ridurre al minimo la contaminazione del sistema di guida lineare da fattori ambientali come polvere e altri contaminanti, utilizzando soffietti o guarnizioni speciali.

Le guide lineari e i cuscinetti offrono elevata rigidità e buona precisione di corsa. Possono supportare non solo carichi verso il basso, verso l'alto e laterali, ma anche carichi a sbalzo o momenti. Naturalmente, più grande è il sistema di guide lineari e cuscinetti, maggiore è la sua capacità di sopportare momenti, ma anche la disposizione delle piste di rotolamento dei cuscinetti – faccia a faccia o dorso a dorso – influenza la quantità di carico a sbalzo che può supportare.

Mentre la disposizione faccia a faccia (nota anche come disposizione a X) fornisce capacità di carico uguali in tutte le direzioni, si traduce in un braccio di momento più corto lungo il quale vengono applicati i carichi a sbalzo, il che riduce la capacità di carico di momento. La disposizione schiena a schiena (nota anche come disposizione a O) fornisce un braccio di momento più grande e offre capacità di carico di momento più elevate.

Tuttavia, anche con la disposizione "back-to-back", le guide lineari presentano una distanza relativamente breve tra le piste di rotolamento (essenzialmente pari alla larghezza della rotaia), il che limita la loro capacità di gestire i momenti di rollio, causati da carichi a sbalzo nella direzione Y. Per contrastare questa limitazione, l'utilizzo di due rotaie in parallelo, con uno o due cuscinetti su ciascuna rotaia, consente di scomporre il momento di rollio in forze su ciascun blocco cuscinetto. Poiché i cuscinetti lineari hanno una capacità di gestire forze molto più elevata rispetto ai momenti (in particolare momenti di rollio), la durata dei cuscinetti può essere notevolmente aumentata. Un altro vantaggio dell'utilizzo di doppie rotaie di guida e della possibilità di scomporre i momenti in forze è che i cuscinetti lineari generalmente si flettono meno sotto l'azione di forze pure rispetto a quella di carichi momentanei.

Molti progetti di attuatori lineari includono due guide parallele con il meccanismo di azionamento (cinghia, vite o motore lineare) incorporato tra le guide. Sebbene non sia obbligatorio che l'azionamento sia centrato tra le guide, ciò contribuisce a garantire un carico uniforme su tutti i cuscinetti e riduce il cogging, ovvero forze di azionamento non uniformi su ciascuna guida e gruppo di cuscinetti. Questa disposizione riduce anche l'altezza dell'attuatore, rendendolo relativamente compatto, data l'elevata capacità di carico e momento offerta dalle doppie guide.