Сделайте правильный выбор для вашей системы линейного позиционирования.

Линейная направляющая (или линейный подшипник) — это механический элемент, обеспечивающий относительное движение между двумя поверхностями, при этом одна поверхность поддерживает другую, а трение между ними минимально. Существует два основных типа линейных направляющих: гладкие и катящиеся. Хотя их общая функция одинакова, их конструкция и характеристики существенно различаются.

【Линейные направляющие с плавным (скользящим) движением】

Подшипники скольжения — это простейший тип линейных направляющих, основанный на скользящем контакте между двумя поверхностями. Они могут иметь коробчатую конструкцию, конструкцию типа «ласточкин хвост» или конструкцию с валом и втулкой. Подшипники коробчатой ​​конструкции способны выдерживать самые высокие нагрузки, в то время как конструкции типа «ласточкин хвост» требуют менее точной обработки и сборки. Втулки подшипников скольжения просты в изготовлении и установке, но их неподдерживаемые валы ограничивают их грузоподъемность и делают их уязвимыми к деформации.

Хотя металлические поверхности обеспечивают наивысшую жесткость и несущую способность, подшипники скольжения также могут быть изготовлены из пластика или композитных материалов, что обеспечивает высокую коррозионную стойкость и присущие им смазывающие свойства. Важно отметить, что скользящий контакт всегда должен происходить между разнородными материалами, причем один элемент должен быть тверже другого. Это позволяет сконцентрировать износ в более мягком элементе.

Подшипники скольжения имеют высокий коэффициент трения, обычно от 0,05 до 0,1, по сравнению с подшипниками качения. Но, в отличие от подшипников качения, они могут выдерживать ударные нагрузки и вибрации без значительного повреждения поверхностей. Подшипники скольжения также менее чувствительны к загрязнениям и редко выходят из строя в катастрофических ситуациях.

【Линейные направляющие с вращательным движением】

В линейных направляющих с роликовым механизмом между двумя опорными поверхностями используются шарики или ролики. Роликовые подшипники могут быть с рециркуляцией (профилированные направляющие или линейные втулки/линейные подшипниковые направляющие) или без рециркуляции (кулачковые роликовые направляющие или направляющие с перекрестными роликами). Конструкции с рециркуляцией обеспечивают неограниченное перемещение вдоль направляющей или вала, тогда как в конструкциях без рециркуляции ход ограничен длиной подшипника.

Существенным преимуществом линейных направляющих с роликовым механизмом является низкий коэффициент трения, который обычно составляет от 0,005 до 0,01. Поскольку они изготовлены из подшипниковой стали, они обладают гораздо большей грузоподъемностью и могут быть предварительно нагружены для обеспечения очень высокой жесткости. Однако предварительная нагрузка увеличивает трение, и это необходимо учитывать при расчете размеров линейных направляющих с роликовым механизмом.

В то время как простые линейные подшипники могут быть изготовлены из самых разных материалов, разнообразие подшипников качения профилированного рельсового типа заключается в геометрии направляющих и расположении дорожек качения. Геометрия направляющих определяет способ контакта элементов качения с дорожками качения. Геометрия направляющих профилированного рельса может быть либо в виде круговой дуги, обеспечивающей меньшее трение, либо в виде готической арки, обеспечивающей большую несущую способность по моменту. Кроме того, расположение дорожек качения на профилированном рельсе может быть либо лицевым, либо тыльным. Лицевое расположение обеспечивает одинаковую несущую способность во всех направлениях, в то время как тыльное расположение обеспечивает большую несущую способность по крутящему моменту.