Tragfähigkeit
Der Hauptunterschied zwischen den beiden liegt in ihrer Tragfähigkeit. Die Kugelbüchsen bieten einen Punktkontakt zwischen den Kugeln und den Laufbahnen, was zu einer hohen Spannungskonzentration führt. Im Vergleich dazu gibt es bei den Linearführungen eine Kontaktkonformität, die die Kontaktfläche erheblich vergrößert und die Spannungskonzentration verringert, wie in der Abbildung dargestellt. Dadurch haben Linearführungen höhere Tragzahlen als Linearbüchsen.
Außerdem sind Kugeln und Rollen in Linearführungen normalerweise so angeordnet, dass sie in allen allgemeinen Belastungsrichtungen einen Kontaktwinkel von 45° bieten. Daher ist die Belastbarkeit in allen vier Hauptlastangriffsebenen von Linearführungen gleich. Umgekehrt hängt die Belastbarkeit bei Kugelbüchsen von der Richtung der Lasteinleitung ab, wie in der Abbildung dargestellt.
Genauigkeit
Bei Linearlagern wird die Genauigkeit als Höhenunterschied über die Verfahrlänge definiert. Laut Thomson Industries können Linearbüchsen und Linearführungen eine Genauigkeit von +/- 0,0008 Zoll bzw. +/- 0,0001 Zoll pro 120-Zoll-Schienenlänge erreichen. Für Anwendungen, die eine hohe Genauigkeit erfordern, sind Linearführungen daher die bessere Wahl.
Geschwindigkeit
Auch Kugelbüchsen verlieren das Geschwindigkeitsrennen. Selbst das Spitzenmodell der Kugelbuchsen von Bosch Rexroth ermöglicht eine maximale Geschwindigkeit von 5 m/s. Übliche Bügelschienen-Linearführungen hingegen ermöglichen eine Höchstgeschwindigkeit von 10 m/s.
Installation
Linearführungen erfordern einen anspruchsvollen Installationsvorgang. Die Schienen müssen bis zum Ende durchgehend abgestützt werden. Es sollte außerdem ordnungsgemäß abgeflacht und ausgerichtet sein, um ein Festklemmen zu verhindern, da dies zu Verschleiß und vorzeitigem Ausfall der Linearführung führt. Linearlager hingegen können nur an ihren Enden abgestützt werden und tolerieren unbearbeitete Oberflächen und Fehlausrichtungen.
Steifigkeit
Aufgrund der über die gesamte Spannweite gestützten Schienen und der größeren Kontaktfläche sind die Linearführungen im Vergleich zu den Linearkugellagern steifer. Thomson Industries teilt mit, dass Linearführungen zehnmal steifer sind als Linearkugellager.
Zusätzlich können die Linearführungen bis zu 13 % ihrer dynamischen Belastung vorgespannt werden, um ihre Steifigkeit weiter zu erhöhen. Daher eignen sich Linearführungen besser für Anwendungen, die eine präzise lineare Bewegung erfordern.
Flexibilität
Linearlager weisen eine große Flexibilität in ihrem Betrieb auf. Sie halten sowohl abrasiven als auch ätzenden Verunreinigungen stand. Im Vergleich zu Linearführungen sind sie widerstandsfähiger gegen Schmutz und können in rauen Umgebungen einigermaßen gut funktionieren.
Wartung
Kugelbüchsen sind relativ wartungsfreie Linearlager. Sie benötigen kaum Schmierung. Im Vergleich dazu benötigen Linearführungen eine regelmäßige Schmierung.
Ein weiterer Vorteil von Kugelbüchsen ist ihre Austauschbarkeit zwischen den verschiedenen Herstellern. Es gehört zu den wenigen Artikeln der Lineartechnik, die bei Bedarf mit den Mitteln des Herstellers problemlos ausgetauscht werden können.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 23.09.2024