Ключевые конструктивные особенности вашей системы линейного перемещения

Исторически одним из отличий радиальных шариковых подшипников от линейных направляющих с рециркуляцией шариков было то, что в радиальных подшипниках обычно используется сепаратор для разделения шариков и контроля их движения, тогда как в направляющих с профилированными направляющими этого не используется. Однако в начале 2000-х годов производители подшипников с профилированными направляющими начали выпускать версии с сепараторами шариков (также называемыми «шариковыми цепями» или «разделителями шариков») для увеличения срока службы подшипников, улучшения характеристик работы и снижения уровня шума. Внедрение разделителей шариков в шариковинтовые гайки произошло несколько лет спустя, поскольку производителям пришлось решать уникальные конструктивные и материальные проблемы, связанные с более сложным путем рециркуляции, по которому должна двигаться шариковая цепь.

В настоящее время некоторые производители предлагают все или большинство своих подшипников для профилированных направляющих и шариковинтовых передач с шариковыми цепями, и для многих применений — особенно тех, где может быть выгодно снижение уровня шума, более плавная работа и менее частая смазка — линейные направляющие и шариковинтовые передачи с шариковыми сепараторами являются целесообразным решением. Во многих случаях производители, предлагающие предварительно собранные и интегрированные системы, такие как линейные актуаторы или предварительно собранные винтовые приводы, по умолчанию используют версии линейных направляющих и шариковинтовых передач с шариковыми цепями.

В любом подшипнике, когда шарики свободно катятся (или скользят) без направляющей в виде сепаратора или цепи, они соприкасаются друг с другом из-за разной скорости, возникающей при входе и выходе шариков из зоны нагрузки. Этот контакт создает трение и слышимый шум. Шариковая цепь предотвращает контакт шариков друг с другом, снижает трение и, следовательно, тепловыделение, что продлевает срок службы подшипника или гайки. Шум снижается, потому что шарики больше не контактируют друг с другом металлом — вместо этого они контактируют металлом с полимером (или металлом со смолой) через шариковую цепь.

Снижение температуры обеспечивает двойную выгоду, поскольку меньший нагрев также означает меньшее разрушение смазки. Кроме того, смазка удерживается и подается более эффективно благодаря «карманам», создаваемым шариковой цепью вокруг шариков. Эти карманы задерживают смазку и обеспечивают лучшую подачу смазки или масла к каждому отдельному шарику.

Некоторые производители используют шариковые цепи в своих высокоскоростных сериях подшипников скольжения и шариковых винтовых передач, но шариковая цепь должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать нагрузки, возникающие при скольжении и изгибе на таких высоких скоростях.

Обеспечение постоянного, фиксированного расстояния между шариками также улучшает ходовые характеристики за счет уменьшения колебаний сил трения, возникающих при неравномерном расположении шариков (т. е. без шариковой цепи или сепаратора). Постоянное расстояние между шариками в сочетании с более контролируемым движением обеспечивает меньшие колебания сопротивления качению и лучшую плавность хода. Для применений, требующих чрезвычайно плавного хода, использование профилированной линейной направляющей или шарикового винта с шариковой цепью может быть хорошим способом удовлетворить требования приложения без использования более дорогостоящих технологий, таких как воздушные подшипники или линейные двигатели.

Не следует путать шариковые цепи (также известные как сепараторы шариков) с распорными шариками. Распорные шарики немного меньше, чем несущие шарики, и служат для уменьшения трения и шума при контакте шариков. Но при добавлении распорных шариков к линейному подшипнику или шариковому винту необходимо удалить часть несущих шариков, что означает снижение несущей способности и жесткости.