Más información sobre la geometría de los rieles guía dobles.

Los sistemas de guías lineales incluyen rieles guía, correderas y guías. La industria los clasifica en algunos tipos básicos, como rieles perfilados, guías para cajones, cojinetes lineales, ruedas guía y cojinetes lisos. Una configuración típica incluye un riel o eje, carros y bloques de deslizamiento. También se distinguen por el método de contacto: deslizante o rodante.

Una función principal de las guías de rodillos es reducir la fricción en las máquinas. Se utilizan en diversas aplicaciones, desde dispositivos avanzados para la fabricación de semiconductores hasta grandes máquinas herramienta y equipos de construcción.

Las guías lineales son ideales para la fabricación de semiconductores o para aparatos de inspección que requieren un posicionamiento de alta precisión. En el caso de las máquinas herramienta de corte, se utilizan guías lineales en lugar de cojinetes de deslizamiento para mitigar los problemas de temperatura y durabilidad asociados a las velocidades de avance cada vez mayores.

La aplicación clásica de los rieles perfilados se encuentra en la industria de la máquina herramienta, donde la capacidad de carga, la rigidez y la precisión son primordiales. En equipos médicos como tomógrafos computarizados, resonancias magnéticas y máquinas de rayos X, son más comunes los rieles cuadrados.

Por otro lado, los rieles redondos pueden ofrecer varias ventajas, una de las cuales es la capacidad de funcionar sin problemas cuando se montan sobre superficies imperfectas, definidas como aquellas con un error de planitud superior a 150 μm/m.

Para aplicaciones en salas blancas y procesamiento de alimentos que no pueden tolerar la contaminación, las guías lineales que utilizan elementos rodantes (así como los sistemas de cojinetes lisos) no son adecuadas debido a sus requisitos de lubricación.

Algunas aplicaciones que exigen una precisión y exactitud extremadamente altas utilizan cojinetes de flotación fluida para lograr la máxima exactitud posible. Estos son cojinetes hidrostáticos o aerostáticos que emplean un fluido a alta presión entre el riel y el carro. Son más caros y su fabricación es más compleja que la de otras opciones lineales, pero ofrecen una precisión y exactitud superiores.

Para elegir una guía lineal de rodillos, es importante considerar la carga (tanto estática como aplicada), la carrera y la velocidad, así como la precisión y exactitud deseadas y la vida útil requerida. En ocasiones, también se requiere precarga, según los requisitos de la aplicación. La lubricación es otro factor importante, al igual que cualquier método para minimizar la contaminación del sistema de guía lineal por factores ambientales como el polvo y otros contaminantes, mediante el uso de fuelles o sellos especiales.

Las guías lineales y los rodamientos ofrecen una gran rigidez y una excelente precisión de desplazamiento. No solo soportan cargas descendentes, ascendentes y laterales, sino también cargas en voladizo o momentos. Si bien el sistema de guías lineales y rodamientos es de mayor tamaño, su capacidad de momento es mayor, la disposición de las pistas de rodadura (cara a cara o espalda con espalda) también influye en la cantidad de carga en voladizo que puede soportar.

Si bien el diseño cara a cara (también conocido como disposición en X) proporciona capacidades de carga iguales en todas las direcciones, resulta en un brazo de palanca más corto a lo largo del cual se aplican las cargas en voladizo, lo que reduce la capacidad de carga de momento. La disposición espalda con espalda (también conocida como disposición en O) proporciona un brazo de palanca mayor y ofrece capacidades de carga de momento superiores.

Sin embargo, incluso con la disposición espalda con espalda, las guías lineales tienen una distancia relativamente corta entre las pistas de rodadura (prácticamente igual al ancho del riel), lo que limita su capacidad para soportar momentos de balanceo, causados ​​por cargas en voladizo en la dirección Y. Para contrarrestar esta limitación, el uso de dos rieles en paralelo —con uno o dos cojinetes en cada riel— permite que el momento de balanceo se descomponga en fuerzas sobre cada bloque de cojinete. Dado que los cojinetes lineales tienen una capacidad mucho mayor para fuerzas que para momentos (especialmente momentos de balanceo), su vida útil puede incrementarse significativamente. Otra ventaja de usar rieles guía dobles y permitir que los momentos se descompongan en fuerzas es que los cojinetes lineales generalmente se deforman menos bajo fuerzas puras que bajo cargas de momento.

Muchos diseños de actuadores lineales incluyen dos rieles en paralelo con el mecanismo de accionamiento (correa, tornillo o motor lineal) integrado entre ellos. Si bien no es imprescindible que el accionamiento esté centrado entre los rieles guía, hacerlo ayuda a garantizar una carga uniforme en todos los rodamientos y reduce el efecto de engranaje, es decir, las fuerzas de accionamiento desiguales en cada conjunto de riel y rodamiento. Esta disposición también reduce la altura del actuador, lo que lo hace relativamente compacto dada la alta capacidad de carga y momento que proporcionan los rieles guía dobles.