Грузоподъемность
Основное различие между ними заключается в их грузоподъёмности. Шариковые втулки обеспечивают точечный контакт шариков с дорожками качения, что приводит к высокой концентрации напряжений. В отличие от них, в линейных направляющих контакт осуществляется согласованно, что значительно увеличивает площадь контакта и снижает концентрацию напряжений, как показано на рисунке. В результате линейные направляющие имеют более высокую грузоподъёмность, чем шариковые втулки.
Кроме того, в линейных направляющих шарики и ролики обычно расположены таким образом, чтобы обеспечить угол контакта 45° во всех основных направлениях приложения нагрузки. Таким образом, грузоподъёмность линейных направляющих одинакова во всех четырёх основных плоскостях приложения нагрузки. В шариковых втулках, наоборот, грузоподъёмность зависит от направления приложения нагрузки, как показано на рисунке.
Точность
В линейных подшипниках точность определяется как изменение высоты по длине перемещения. По данным Thomson Industries, шариковые втулки и линейные направляющие могут достигать точности +/- 0,0008 дюйма и +/- 0,0001 дюйма соответственно на 120-дюймовую длину рельса. Поэтому для применений, требующих высокой точности, линейные направляющие являются лучшим выбором.
Скорость
Шариковые втулки также проигрывают в гонке за скоростью. Даже топовая линейка шариковых втулок Bosch Rexroth допускает максимальную скорость 5 м/с. В то же время, обычные линейные направляющие с ригелем допускают максимальную скорость 10 м/с.
Установка
Линейные направляющие требуют сложной процедуры монтажа. Рельсы должны быть закреплены по всей длине, до самого конца. Они также должны быть правильно выровнены и выровнены, чтобы предотвратить заедание, приводящее к износу и преждевременному выходу из строя линейной направляющей. Линейные подшипники, напротив, могут опираться только на торцы и допускают необработанные поверхности и перекосы.
Жесткость
Благодаря опорным рельсам по всему пролету и увеличенной площади контакта линейные направляющие более жёсткие по сравнению с линейными шарикоподшипниками. По данным Thomson Industries, линейные направляющие в 10 раз жёстче линейных шарикоподшипников.
Кроме того, линейные направляющие могут быть предварительно нагружены до 13% от динамической нагрузки для дополнительного повышения их жёсткости. Поэтому линейные направляющие лучше подходят для применений, требующих точного линейного перемещения.
Гибкость
Линейные подшипники демонстрируют высокую гибкость в эксплуатации. Они выдерживают как абразивные, так и едкие загрязнения. По сравнению с линейными направляющими, они более устойчивы к истиранию и могут работать достаточно эффективно в суровых условиях.
Обслуживание
Шариковые втулки — это практически не требующие обслуживания линейные подшипники. Они практически не требуют смазки. В отличие от них, линейные направляющие требуют регулярной смазки.
Преимуществом, дополнительно подтверждающим преимущества шариковых втулок, является их взаимозаменяемость между изделиями разных производителей. Это один из немногих компонентов линейного перемещения, который при необходимости можно легко заменить, используя ресурсы производителя.
Время публикации: 23 сентября 2024 г.