Faites un bon choix pour votre système de positionnement linéaire

Un guidage linéaire (ou palier linéaire) est un élément mécanique qui permet un mouvement relatif entre deux surfaces, l'une supportant l'autre, et minimisant les frottements entre elles. Il existe deux principaux types de guidages linéaires : les guidages lisses et les guidages à roulement. Si leur fonction générale est identique, leur conception et leurs performances diffèrent sensiblement.

【Guidages linéaires à mouvement lisse (coulissant)】

Les paliers lisses constituent le type de guidage linéaire le plus simple, reposant sur un contact glissant entre deux surfaces. Leur construction peut être à rainures, à queue d'aronde ou à arbre et douille. Les paliers à rainures supportent les charges les plus élevées, tandis que les modèles à queue d'aronde nécessitent un usinage et un assemblage moins précis. Les paliers lisses sont faciles à fabriquer et à installer, mais leurs arbres non supportés limitent leurs capacités de charge et les rendent vulnérables à la déformation.

Si les surfaces métalliques offrent une rigidité et des capacités de charge optimales, les paliers lisses peuvent également être fabriqués en plastique ou en composite pour une résistance élevée à la corrosion et des propriétés lubrifiantes intrinsèques. Il est important de noter que le contact de glissement doit toujours se faire entre des matériaux différents, l'un étant plus dur que l'autre. Cela permet de concentrer l'usure sur l'élément le plus tendre.

Les paliers lisses présentent un coefficient de frottement élevé, généralement compris entre 0,05 et 0,1, par rapport aux roulements à éléments roulants. Cependant, contrairement aux éléments roulants, ils peuvent supporter les chocs et les vibrations sans endommager significativement leurs surfaces. Ils sont également moins sensibles à la contamination et subissent rarement des défaillances catastrophiques.

【Guidages linéaires avec mouvement de roulement】

Les guidages linéaires à éléments roulants ajoutent des billes ou des rouleaux entre les deux surfaces de roulement. Les roulements peuvent être à recirculation (guidages sur rails profilés ou guidages à douilles/roulements linéaires) ou sans recirculation (guidages à galets à cames ou à rouleaux croisés). Les modèles à recirculation permettent un mouvement illimité sur toute la longueur du rail ou de l'arbre de guidage, tandis que les modèles sans recirculation sont limités en course par la longueur du roulement.

Un avantage majeur des guidages linéaires à éléments roulants réside dans leur faible coefficient de frottement, généralement compris entre 0,005 et 0,01. Fabriqués en acier à roulement, ils offrent des capacités de charge bien supérieures et peuvent être préchargés pour une rigidité très élevée. Cependant, la précharge augmente le frottement et doit être prise en compte lors du dimensionnement des guidages linéaires à éléments roulants.

Bien que les roulements linéaires lisses puissent être fabriqués à partir d'une grande variété de matériaux, la diversité des roulements à éléments roulants sur rail profilé réside dans la géométrie des pistes et la disposition des chemins de roulement. La géométrie des pistes définit le contact des éléments roulants avec les chemins de roulement. Les rails profilés peuvent être en arc de cercle, ce qui réduit les frottements, ou en arc gothique, ce qui augmente les capacités de moment. De plus, les chemins de roulement sur le rail profilé peuvent être disposés face à face ou dos à dos. La disposition face à face offre des capacités de charge égales dans toutes les directions, tandis que la disposition dos à dos offre des capacités de moment de torsion supérieures.