Projetistas e engenheiros normalmente tentam evitar ou mitigar o atrito em sistemas de movimento linear.Embora o atrito nem sempre seja ruim — em algumas aplicações, ele pode fornecer um efeito de amortecimento e ajudar a melhorar o ajuste do servo — quando se trata de sistemas de movimento linear, aumenta a quantidade de força necessária para mover uma carga, cria calor, aumenta o desgaste, e reduz a vida.
Os sistemas de movimento linear sofrem atrito de diversas fontes, algumas das quais podem ser mitigadas por meio de projeto e manutenção adequada.Aqui, veremos os fatores que contribuem para o atrito em sistemas de movimento linear e discutiremos maneiras de reduzir o atrito por meio da seleção de componentes e do projeto do sistema.

Contato deslizante vs. contato rolante
Uma das principais maneiras de reduzir o atrito em sistemas de movimento linear é usar componentes com contato giratório, em vez de deslizante.Por exemplo, parafusos de avanço e guias de rolamentos lisos - que dependem de movimento deslizante - sofrem naturalmente maior atrito do que os elementos rolantes, devido à maior área de contato entre as superfícies de suporte de carga.
Os rolamentos com contato deslizante também apresentam uma diferença maior entre o atrito estático (inicialização) e o atrito dinâmico (cinético), o que leva a um efeito conhecido como stick-slip ou stiction.O stick-slip pode fazer com que um sistema ultrapasse sua posição alvo no início do movimento, devido à transição do atrito estático (mais alto) para o atrito dinâmico (mais baixo).
Geometria da pista

Embora os rolamentos de elementos rolantes tenham um atrito muito menor do que os tipos deslizantes, eles não são completamente isentos de atrito.Vários fatores — muitos deles inerentes ao projeto do rolamento — contribuem para o atrito em um rolamento de elemento rolante.Um fator é a geometria da pista, ou o tipo e a área de contato entre o corpo rolante e a pista.
Os rolamentos normalmente usam uma das duas geometrias de pista: geometria de arco circular de dois pontos ou geometria de arco gótico de quatro pontos (embora existam algumas variações desses dois designs).Para aplicações de baixo atrito, a geometria do arco circular de dois pontos é normalmente preferida, porque apresenta menos deslizamento diferencial e, portanto, menor atrito, do que o desenho do arco gótico de quatro pontos.

Recirculação

Nos rolamentos recirculantes de esferas e de rolos, o número de elementos que transportam a carga flutua continuamente à medida que os elementos rolantes entram e saem da zona de carga.Isso causa variações na força de atrito, o que pode ser prejudicial para aplicações altamente sensíveis, como microusinagem e metrologia.Para reduzir essas variações de atrito, os fabricantes de guias lineares recirculantes (e fusos de esferas) colocaram esforços significativos de pesquisa e desenvolvimento para otimizar os componentes e o processo de recirculação.Em geral, os rolamentos em classes de precisão mais altas apresentam perfis de atrito mais suaves e consistentes.

Pré-carregar

A pré-carga elimina a folga entre o rolamento e a guia (ou a porca e o parafuso), aumentando a área de contato entre os componentes.Isto proporciona ao rolamento maior rigidez e reduz a deflexão, mas também leva a um maior atrito.É por isso que é aconselhável usar o nível de pré-carga mais baixo que possa fornecer a rigidez e a precisão necessárias.

Selos

De todas as características de projeto e operação de guias lineares e parafusos, aquela que geralmente contribui com maior atrito é o uso de vedações.Na maioria das aplicações, os rolamentos lineares que dependem de esferas ou rolos (recirculantes ou não) exigem vedações para manter a lubrificação e evitar a entrada de contaminantes.E em ambientes altamente contaminados, normalmente são necessárias vedações laterais (laterais) e vedações finais.
Embora os fabricantes ofereçam uma variedade de materiais e tipos de vedação - desde vedações com pequena folga até aquelas com perfis de contato total de dupla face - as vedações mais eficazes são, obviamente, aquelas que fazem maior contato com a guia ou componente do parafuso.Mas mais contato significa mais atrito.Assim como na pré-carga, na hora da vedação, utilize as opções adequadas à aplicação e ao ambiente, mas não exagere.

Lubrificação

Uma das principais funções da lubrificação é reduzir o atrito entre os elementos rolantes ou deslizantes.Mas usar muita lubrificação ou usar um lubrificante com alta viscosidade pode, na verdade, aumentar o atrito.Portanto, é importante seguir as instruções do fabricante e usar o tipo certo e a quantidade certa de lubrificante.

Rolamentos radiais

Os rolamentos radiais estão presentes em praticamente todos os sistemas de movimento linear, suportando componentes rotativos, como eixos de esferas ou fusos de avanço ou polias em sistemas de acionamento por correia.Embora relativamente pequenos quando comparados a uma guia linear ou parafuso, esses rolamentos radiais também introduzem atrito que deve ser levado em consideração durante o projeto e dimensionamento do sistema.