Tasarımcılar ve mühendisler genellikle doğrusal hareket sistemlerinde sürtünmeyi önlemeye veya azaltmaya çalışırlar. Sürtünme her zaman kötü olmasa da (bazı uygulamalarda sönümleme etkisi sağlayabilir ve servo ayarını iyileştirmeye yardımcı olabilir), doğrusal hareket sistemlerinde yükü hareket ettirmek için gereken kuvvet miktarını artırır, ısı üretir, aşınmayı artırır ve ömrü kısaltır.
Doğrusal hareket sistemleri, çeşitli kaynaklardan kaynaklanan sürtünmeye maruz kalır; bunların bazıları tasarım ve uygun bakım yoluyla azaltılabilir. Burada, doğrusal hareket sistemlerinde sürtünmeye katkıda bulunan faktörlere bakacağız ve bileşen seçimi ve sistem tasarımı yoluyla sürtünmeyi azaltmanın yollarını tartışacağız.

Kayma teması vs. yuvarlanma teması
Doğrusal hareket sistemlerinde sürtünmeyi azaltmanın başlıca yollarından biri, kayma teması yerine yuvarlanma temasına sahip bileşenler kullanmaktır. Örneğin, kayma hareketine dayanan kurşun vidalar ve düz yataklı kılavuzlar, yük taşıyan yüzeyler arasındaki daha büyük temas alanı nedeniyle, yuvarlanma elemanlarına göre doğal olarak daha yüksek sürtünme yaşarlar.
Kaymalı temaslı rulmanlarda, statik (başlangıç) ve dinamik (kinetik) sürtünme arasında daha büyük bir fark oluşur; bu da yapışma-kayma veya stiction olarak bilinen bir etkiye yol açar. Yapışma-kayma, (daha yüksek) statik sürtünmeden (daha düşük) dinamik sürtünmeye geçiş nedeniyle, sistemin hareketin başlangıcında hedef konumunu aşmasına neden olabilir.
Yarış pisti geometrisi

Yuvarlanma elemanlı rulmanlar, kaymalı tiplere göre çok daha düşük sürtünmeye sahip olsalar da, tamamen sürtünmesiz değillerdir. Birçok faktör - bunların çoğu rulman tasarımına özgüdür - yuvarlanma elemanlı bir rulmanda sürtünmeye katkıda bulunur. Bu faktörlerden biri, yuvarlanma elemanı ile yuvarlanma yolu arasındaki temasın türü ve alanı olan yuvarlanma yolu geometrisidir.
Rulmanlar genellikle iki yuvarlanma yolu geometrisinden birini kullanır: iki noktalı dairesel yay geometrisi veya dört noktalı Gotik yay geometrisi (bu iki tasarımın bazı varyasyonları da mevcut olsa da). Düşük sürtünmeli uygulamalar için, iki noktalı dairesel yay geometrisi genellikle tercih edilir, çünkü dört noktalı Gotik yay tasarımına göre daha az diferansiyel kayma ve dolayısıyla daha düşük sürtünme yaşanır.

Devridaim

Devridaimli bilyalı ve makaralı rulmanlarda, yuvarlanan elemanlar yük bölgesine girip çıktıkça, yükü taşıyan eleman sayısı sürekli olarak dalgalanır. Bu durum, mikro işleme ve metroloji gibi son derece hassas uygulamalar için zararlı olabilen sürtünme kuvvetinde varyasyonlara neden olur. Bu sürtünme varyasyonlarını azaltmak için, devridaimli lineer kılavuz (ve bilyalı vida) üreticileri, devridaim bileşenlerini ve sürecini optimize etmek için önemli araştırma ve geliştirme çalışmaları yürütmüştür. Genel olarak, daha yüksek hassasiyet sınıflarındaki rulmanlar daha düzgün ve daha tutarlı sürtünme profillerine sahiptir.

Ön yükleme

Ön yükleme, bileşenler arasındaki temas alanını artırarak rulman ile kılavuz (veya somun ile vida) arasındaki boşluğu ortadan kaldırır. Bu, rulmana daha yüksek sertlik kazandırır ve sapmayı azaltır, ancak aynı zamanda daha yüksek sürtünmeye de yol açar. Bu nedenle, gerekli sertliği ve hassasiyeti sağlayabilecek en düşük ön yükleme seviyesini kullanmak tavsiye edilir.

Mühürler

Lineer kılavuzların ve vidaların tasarım ve çalışma özelliklerinin tümü arasında, sürtünmeye en çok katkıda bulunan unsur genellikle contaların kullanımıdır. Çoğu uygulamada, bilye veya makaralara dayanan (ister devridaimli olsun ister olmasın) lineer yataklar, yağlamayı içeride tutmak ve kirleticileri dışarıda tutmak için contalara ihtiyaç duyar. Ve yüksek oranda kirlenmiş ortamlarda, genellikle hem yan (lateral) contalar hem de uç contalar gereklidir.
Üreticiler, hafif boşluklu contalardan çift taraflı, tam temaslı profillere kadar çeşitli conta malzemeleri ve tipleri sunarken, en etkili contalar elbette kılavuz veya vida bileşeniyle en fazla teması sağlayanlardır. Ancak daha fazla temas, daha fazla sürtünme anlamına gelir. Ön yüklemede olduğu gibi, sızdırmazlık söz konusu olduğunda da uygulama ve ortam için uygun seçenekleri kullanın, ancak aşırıya kaçmayın.

Yağlama

Yağlamanın temel işlevlerinden biri, yuvarlanan veya kayan elemanlar arasındaki sürtünmeyi azaltmaktır. Ancak çok fazla yağlama veya yüksek viskoziteli bir yağlayıcı kullanmak, sürtünmeyi artırabilir. Bu nedenle, üreticinin talimatlarına uymak ve hem doğru tipte hem de doğru miktarda yağlayıcı kullanmak önemlidir.

Radyal yataklar

Radyal yataklar, bilyalı veya kurşun vidalı miller veya kayış tahrik sistemlerindeki kasnaklar gibi dönen bileşenleri destekleyen, neredeyse tüm doğrusal hareket sistemlerinde bulunur. Doğrusal bir kılavuz veya vidaya kıyasla nispeten küçük olmalarına rağmen, bu radyal yataklar sistem tasarımı ve boyutlandırması sırasında dikkate alınması gereken sürtünmeyi de beraberinde getirir.