Зробіть правильний вибір для вашої системи лінійного позиціонування

Лінійна напрямна (або лінійний підшипник) – це механічний елемент, який забезпечує відносний рух між двома поверхнями, причому одна поверхня підтримує іншу, та мінімальне тертя між ними. Існує два основних типи лінійних напрямних: ковзаючі та кочуючі. Хоча їхня загальна функція однакова, їхня конструкція та продуктивність суттєво відрізняються.

【Лінійні напрямні з рівним (ковзним) рухом】

Підшипники ковзання – це найпростіший тип лінійних напрямних, що базуються на ковзному контакті між двома поверхнями. Їх конструкція може бути коробчастою, ластівчиним хвостом або валом та втулкою. Коробчасті підшипники здатні витримувати найвищі навантаження, тоді як конструкції з ластівчиним хвостом вимагають менш точної обробки та складання. Втулки підшипників ковзання прості у виготовленні та встановленні, але їхні неопорні вали обмежують їх вантажопідйомність та роблять їх вразливими до прогину.

Хоча металеві поверхні забезпечують найвищу жорсткість і вантажопідйомність, підшипники ковзання також можуть бути виготовлені з пластмас або композитів для високої стійкості до корозії та властивих їм мастильних властивостей. Важливо зазначити, що ковзний контакт завжди повинен бути між різними матеріалами, причому один елемент твердіший за інший. Це дозволяє зосередити знос на м'якшому елементі.

Підшипники ковзання мають високий коефіцієнт тертя, зазвичай від 0,05 до 0,1, порівняно з підшипниками кочення. Але, на відміну від елементів кочення, вони можуть витримувати ударні навантаження та вібрації без значного пошкодження поверхонь. Підшипники ковзання також менш чутливі до забруднення та рідко зазнають катастрофічних поломок.

【Лінійні напрямні з коченням】

Лінійні напрямні кочення додають кульки або ролики між двома поверхнями підшипника. Підшипники кочення можуть бути рециркуляційними (профільовані рейкові напрямні або лінійні напрямні з втулками/лінійними підшипниками) або нециркуляційними (кулачкові роликові напрямні або схрещені роликові ковзання). Рециркуляційні конструкції дозволяють необмежений рух вздовж довжини напрямної рейки або вала, тоді як нециркуляційні конструкції обмежені в ході довжиною підшипника.

Значною перевагою лінійних напрямних кочення є їхній низький коефіцієнт тертя, який зазвичай становить від 0,005 до 0,01. Оскільки вони виготовлені з підшипникової сталі, вони мають набагато вищу вантажопідйомність і можуть бути попередньо натягнуті для дуже високої жорсткості. Однак попереднє натягування збільшує тертя і його необхідно враховувати під час визначення розмірів лінійних напрямних кочення.

Хоча лінійні підшипники ковзання можуть бути виготовлені з найрізноманітніших матеріалів, різноманітність підшипників кочення профільної рейки полягає в геометрії колії та розташуванні доріжок кочення. Геометрія колії визначає, як елементи кочення контактують з доріжками кочення. Геометрія профільної рейкової колії може бути або дугоподібною, що забезпечує менше тертя, або готичною, що забезпечує вищу крутну здатність. Крім того, розташування доріжок кочення на профільованій рейці може бути як лицем до лиця, так і спиною до спини. Розташування лицем до лиця має однакову вантажопідйомність у всіх напрямках, тоді як розташування спиною до спини забезпечує більшу крутну здатність.