Ключевой элемент дизайна вашей системы линейного перемещения

Одно из различий между радиальными шарикоподшипниками и линейными направляющими с рециркуляцией шариков исторически заключалось в том, что радиальные подшипники обычно используют сепаратор для разделения шариков и управления их движением, в то время как профильные рельсовые направляющие этого не делали. Но в начале 2000-х годов производители профильных рельсовых подшипников начали выпускать версии с шариковыми сепараторами (также называемыми «шариковыми цепями» или «сепараторами шариков») для увеличения срока службы подшипников, улучшения характеристик хода и снижения шума. Внедрение сепараторов шариков в гайки шарико-винтовых передач произошло несколько лет спустя, поскольку производителям пришлось решать уникальные конструктивные и материальные проблемы, связанные с более сложным контуром рециркуляции, по которому должна проходить шариковая цепь.

В настоящее время некоторые производители предлагают все или большую часть своих профильных рельсовых подшипников и гаек шарико-винтовых передач с шариковыми цепями, и для многих применений, особенно тех, где требуются низкий уровень шума, более плавный ход и менее частая смазка, линейные направляющие и шарико-винтовые передачи с сепараторами шариков оправданы. Во многих случаях производители, предлагающие предварительно собранные и интегрированные системы, такие как линейные актуаторы или предварительно собранные винтовые передачи, по умолчанию используют варианты линейных направляющих и шарико-винтовых передач с шариковыми цепями.

В любом подшипнике, когда шарики свободно катятся (или скользят) без направляющей сепаратора или цепи, они соприкасаются друг с другом из-за разницы скоростей, возникающих при входе и выходе шариков из зоны нагрузки. Этот контакт создаёт трение и слышимый шум. Шариковая цепь предотвращает соприкосновение шариков друг с другом, уменьшая трение и, следовательно, нагрев, что продлевает срок службы подшипника или гайки. Уровень шума снижается, поскольку шарики больше не контактируют металл-металл, а контактируют металл-полимер (или металл-смолу) с шариковой цепью.

Снижение нагрева, по сути, даёт двойной эффект, поскольку меньшее нагревание также означает меньший расход смазки. Смазка также удерживается и распределяется более эффективно благодаря «карманам», создаваемым вокруг шариков цепочкой. Эти карманы удерживают смазку и обеспечивают более эффективную подачу смазки или масла к каждому шарику.

Некоторые производители используют шариковые цепи в своих «высокоскоростных» сериях профильных рельсовых подшипников и шариковых винтовых передачах, но шариковая цепь должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать усилия, возникающие при скольжении и изгибе на таких высоких скоростях.

Обеспечение постоянного, заданного расстояния между шариками также улучшает ходовые характеристики, уменьшая колебания сил трения, возникающие при неравномерном расположении шариков (например, без шариковой цепи или сепаратора). Постоянное расстояние между шариками в сочетании с более контролируемым движением обеспечивает меньшие колебания сопротивления качению и более плавный ход. В случаях, требующих исключительно плавного хода, использование профилированной линейной направляющей или шариковинтовой передачи с шариковой цепью может быть хорошим способом удовлетворить требованиям без применения более дорогостоящих технологий, таких как воздушные подшипники или линейные двигатели.

Не путайте шариковые цепи (или сепараторы шариков) с шариками-распорками. Шарики-распорки немного меньше шариков-несущих и служат для снижения трения и шума при соприкосновении шариков. Однако при добавлении шариков-распорок в линейный подшипник или шариковинтовую передачу часть шариков-распорок приходится удалять, что приводит к снижению грузоподъёмности и жёсткости.