Treffen Sie die richtige Wahl für Ihr lineares Positioniersystem

Eine Linearführung (oder ein Linearlager) ist ein mechanisches Element, das die Relativbewegung zweier Oberflächen ermöglicht, wobei eine Oberfläche die andere stützt und die Reibung zwischen beiden minimal ist. Es gibt zwei grundlegende Arten von Linearführungen: Gleit- und Wälzführungen. Obwohl ihre allgemeine Funktion dieselbe ist, unterscheiden sie sich in Konstruktion und Leistung deutlich.

【Linearführungen mit einfacher (gleitender) Bewegung】

Gleitlager sind die einfachste Art von Linearführungen und basieren auf dem Gleitkontakt zwischen zwei Oberflächen. Sie können als Kasten-, Schwalbenschwanz- oder Wellen-Buchsen-Konstruktion ausgeführt sein. Kastenlager können die höchsten Lasten aufnehmen, während Schwalbenschwanzführungen eine weniger präzise Bearbeitung und Montage erfordern. Gleitlagerbuchsen sind einfach herzustellen und zu montieren, jedoch schränken ihre ungestützten Wellen ihre Tragfähigkeit ein und machen sie anfällig für Durchbiegung.

Metallische Oberflächen bieten zwar die höchste Steifigkeit und Belastbarkeit, Gleitlager können aber auch aus Kunststoffen oder Verbundwerkstoffen gefertigt werden, um eine hohe Korrosionsbeständigkeit und inhärente Schmiereigenschaften zu erzielen. Wichtig ist, dass Gleitkontakt immer zwischen unterschiedlichen Materialien erfolgen sollte, wobei ein Element härter als das andere sein muss. Dadurch konzentriert sich der Verschleiß auf das weichere Element.

Gleitlager weisen im Vergleich zu Wälzlagern einen hohen Reibungskoeffizienten von typischerweise 0,05 bis 0,1 auf. Im Gegensatz zu Wälzlagern können sie jedoch Stoßbelastungen und Vibrationen ohne nennenswerte Oberflächenschäden standhalten. Gleitlager sind zudem weniger empfindlich gegenüber Verschmutzungen und fallen selten katastrophal aus.

【Linearführungen mit Rollbewegung】

Wälzlager verwenden Kugeln oder Rollen zwischen den beiden Lagerflächen. Man unterscheidet zwischen rollenden (Profilschienenführungen oder Linearbuchsen/Linearlagerführungen) und nicht rollenden (Nockenrollenführungen oder Kreuzrollenführungen). Rollende Ausführungen ermöglichen eine unbegrenzte Bewegung entlang der Führungsschiene oder Welle, während der Hub nicht rollender Ausführungen durch die Lagerlänge begrenzt ist.

Ein wesentlicher Vorteil von Wälzlager-Linearführungen ist ihr niedriger Reibungskoeffizient von typischerweise 0,005 bis 0,01. Da sie aus Wälzlagerstahl gefertigt sind, weisen sie deutlich höhere Tragfähigkeiten auf und können für eine sehr hohe Steifigkeit vorgespannt werden. Die Vorspannung erhöht jedoch die Reibung und muss bei der Dimensionierung von Wälzlager-Linearführungen berücksichtigt werden.

Während Gleitlager aus einer Vielzahl von Materialien gefertigt werden können, liegt die Vielfalt bei Profilschienen-Wälzlagern in ihrer Laufbahngeometrie und Laufbahnanordnung. Die Laufbahngeometrie bestimmt den Kontakt der Wälzkörper mit den Laufbahnen. Profilschienen können entweder als Kreisbogen mit geringerer Reibung oder als gotischer Bogen mit höherer Biegemomentkapazität ausgeführt sein. Darüber hinaus kann die Anordnung der Laufbahnen auf der Profilschiene flächig oder rückenständig sein. Die flächige Anordnung ermöglicht eine gleichmäßige Belastbarkeit in alle Richtungen, während die rückenständige Anordnung eine höhere Torsionsmomentkapazität bietet.