Y compris les robots cartésiens, les systèmes de portique et les tables XY.

Les systèmes et guides linéaires sont généralement soumis à des forces linéaires dues aux charges verticales (vers le bas, vers le haut et latérales) et à des forces de rotation dues aux charges en porte-à-faux. Ces forces de rotation, également appelées moments de rotation, sont généralement définies comme le roulis, le tangage et le lacet, selon l'axe de rotation du système.

Pour définir le roulis, le tangage et le lacet dans les systèmes linéaires, nous devons d'abord établir les trois axes principaux : X, Y et Z.

Les deux axes du plan horizontal sont généralement définis comme X et Y, l'axe X étant orienté dans le sens du mouvement. L'axe Y est orthogonal (perpendiculaire) à la direction du mouvement et se situe également dans le plan horizontal. L'axe Z est orthogonal aux axes X et Y, mais il se situe dans le plan vertical. (Pour déterminer le sens positif de l'axe Z, utilisez la règle de la main droite : pointez l'index dans la direction de X positif, puis courbez-le dans la direction de Y positif ; le pouce indiquera alors Z positif.)

Le roulis, le tangage et le lacet sont des forces de rotation, ou moments, autour des axes X, Y et Z. À l'instar des forces linéaires pures, ces moments doivent être pris en compte pour calculer la durée de vie des roulements ou déterminer si un système linéaire est capable de supporter des charges statiques.

Roulis : Un moment de roulis est une force qui tend à faire pivoter un système autour de son axe X, d’un côté à l’autre. Un avion qui incline son véhicule en est un bon exemple.

Tangage : Un moment de tangage tend à faire pivoter un système autour de son axe Y, d’avant en arrière. Pour se représenter le tangage, imaginez le nez d’un avion pointant vers le bas ou vers le haut.

Lacet : Le lacet se produit lorsqu'une force tend à faire pivoter un système autour de son axe Z. Pour visualiser le lacet, imaginez un modèle réduit d'avion suspendu à une ficelle. Si le vent souffle dans la bonne direction, les ailes et le nez de l'avion resteront à l'horizontale (ni roulis ni tangage), mais l'avion pivotera autour de la ficelle qui le retient. C'est le lacet.

Les moments de tangage et de lacet exercent tous deux des charges excessives sur les billes situées aux extrémités d'un palier linéaire, une condition parfois appelée charge de bord.

Comment contrer les moments de roulis, de tangage et de lacet

Les systèmes et guides linéaires supportent mieux les forces linéaires pures que les moments de rotation. Par conséquent, la conversion des moments de rotation en forces linéaires permet d'accroître significativement la durée de vie des roulements et de réduire leur flèche. Pour les moments de roulement, on utilise deux guides linéaires en parallèle, chacun comportant un ou deux roulements. Ceci transforme les moments de roulement en charges verticales et verticales pures sur chaque roulement.

De même, l'utilisation de deux paliers sur un même guide permet d'éliminer les forces de moment de tangage, les convertissant en charges verticales et de décollage pures sur chaque palier. L'utilisation de deux paliers sur un même guide compense également les forces de moment de lacet, mais dans ce cas, les forces résultantes sont des forces latérales sur chaque palier.