Dans tout système de mouvement, il est important de comprendre le type et la direction des charges appliquées et résultantes pour déterminer la durée de vie des roulements et analyser la déflexion. Dans les systèmes de mouvement linéaire, on utilise généralement les coordonnées cartésiennes (X, Y et Z) pour définir l'emplacement et la direction des charges. En revanche, pour les composants rotatifs tels que les vis, les transmissions à pignon et crémaillère ou les systèmes à courroies et poulies, les charges sont généralement décrites comme axiales ou radiales, termes empruntés à la technologie des roulements rotatifs. Ces termes sont également parfois utilisés pour décrire les charges sur les guides linéaires, bien que leur relation avec la direction de la charge puisse varier selon le fabricant et le type de guide.

Ici, nous examinerons comment les charges radiales et axiales affectent les systèmes de mouvement linéaire et expliquerons les termes couramment utilisés pour décrire les charges sur les guides linéaires.

Charges axiales : parallèles au sens de déplacement

La terminologie des roulements rotatifs définit les charges axiales comme celles qui se produisent parallèlement à l'axe de rotation (axe X). Les entraînements linéaires rotatifs, tels que les vis, les systèmes à courroies et poulies ou les entraînements à crémaillère, utilisent également cette terminologie. Les charges axiales sont celles que le système doit surmonter pour produire un mouvement et sont aussi communément appelées charges de poussée. Dans les entraînements à vis à billes et à vis-mère, les charges axiales peuvent également entraîner une déflexion ou un flambage de l'arbre de la vis.

Notez que les guides linéaires ne supportent pas les charges axiales car leur seul degré de liberté (degré de mouvement) se situe le long de l'axe X.

Charges radiales : perpendiculaires à la direction du déplacement

À l'instar des roulements rotatifs, la terminologie des entraînements linéaires définit les charges radiales comme celles se produisant perpendiculairement à l'axe de mouvement, dans la direction Y ou Z. (À noter que les charges se produisant à un angle entre les trois axes orthogonaux peuvent être décomposées en composantes se produisant uniquement dans les directions X, Y ou Z.)

Étant donné que les mécanismes d'entraînement linéaire sont uniquement conçus pour supporter des charges axiales, et non des charges radiales, ils sont généralement utilisés en conjonction avec des guides linéaires, qui supportent toutes les charges radiales dans les directions Y (horizontale) ou Z (verticale).

Pour les guides linéaires, la terminologie varie lorsqu'il s'agit de décrire les charges agissant perpendiculairement à l'axe de mouvement, selon le type de guide et selon que la charge agit dans la direction Y ou Z. Par exemple, comme les guides linéaires à arbre rond sont rotatifs, le terme « charge radiale » est généralement utilisé.

Pour les guides linéaires non rotatifs — tels que les guides à rails profilés, les guides à rouleaux croisés ou les glissières à queue d'aronde — les charges radiales qui se produisent le long de l'axe Z sont souvent décrites comme des « charges normales », des « charges de tension » (pour celles dans la direction Z positive) ou des « charges de compression » (pour celles dans la direction Z négative)

Les charges qui se produisent le long de l'axe Y (horizontal, perpendiculaire à la direction du mouvement) sont souvent appelées « charges latérales », « charges latérales » ou « charges transversales ». Il est important de noter que, bien que les guidages linéaires soient conçus pour supporter des charges dans les directions Y et Z, le type de roulement et la disposition des chemins de roulement peuvent entraîner des capacités de charge différentes selon les directions.

La convention de dénomination des charges sur les guides télescopiques, souvent montés latéralement, diffère de celle des autres guides linéaires. Avec les guides télescopiques, les charges radiales, verticales, agissent vers le côté du guide. Les charges axiales, horizontales, perpendiculaires au sens de déplacement, agissent vers le haut du guide (ou à l'opposé de celui-ci).