In qualsiasi sistema di movimento, comprendere il tipo e la direzione dei carichi applicati e risultanti è importante per determinare la durata dei cuscinetti e analizzarne la flessione. Nei sistemi di movimento lineare, in genere utilizziamo le coordinate cartesiane (X, Y e Z) per definire il posizionamento e la direzione dei carichi. Tuttavia, per i componenti rotanti come viti, trasmissioni a cremagliera o sistemi a cinghia e puleggia, i carichi sono generalmente descritti come assiali o radiali, termini mutuati dalla tecnologia dei cuscinetti rotanti. Questi termini vengono talvolta utilizzati anche per descrivere i carichi sulle guide lineari, sebbene la loro relazione con la direzione del carico possa variare a seconda del produttore e del tipo di guida.

In questo articolo analizzeremo il modo in cui i carichi radiali e assiali influiscono sui sistemi di movimento lineare e spiegheremo i termini comunemente utilizzati per descrivere i carichi sulle guide lineari.

Carichi assiali: paralleli alla direzione di marcia

La terminologia dei cuscinetti rotanti definisce i carichi assiali come quelli che si verificano parallelamente all'asse di rotazione (l'asse X), e anche gli azionamenti lineari rotanti, come viti, sistemi a cinghia e pulegge o azionamenti a cremagliera, utilizzano questa terminologia. I carichi assiali sono i carichi che il sistema deve superare per produrre movimento e sono anche comunemente chiamati carichi assiali. Negli azionamenti a vite senza fine e a sfere, i carichi assiali possono anche causare flessioni o deformazioni dell'albero della vite.

Si noti che le guide lineari non supportano carichi assiali perché il loro unico grado di libertà (grado di movimento) è lungo l'asse X.

Carichi radiali: perpendicolari alla direzione di marcia

Come per i cuscinetti rotanti, la terminologia degli azionamenti lineari definisce i carichi radiali come quelli che si verificano perpendicolarmente all'asse di movimento, in direzione Y o Z. (Si noti che i carichi che si verificano con un angolo compreso tra i tre assi ortogonali possono essere scomposti in componenti che si verificano esclusivamente in X, Y o Z.)

Poiché i meccanismi di azionamento lineare sono progettati per sopportare solo carichi assiali (non radiali), in genere vengono utilizzati insieme a guide lineari, che supportano qualsiasi carico radiale nelle direzioni Y (orizzontale) o Z (verticale).

Per le guide lineari, la terminologia varia quando si tratta di descrivere i carichi che agiscono perpendicolarmente all'asse di movimento, a seconda del tipo di guida e se il carico agisce in direzione Y o Z. Ad esempio, poiché le guide lineari ad albero tondo hanno la capacità di ruotare, si utilizza tipicamente il termine "carico radiale".

Per le guide lineari non rotanti, come le guide profilate, le guide a rulli incrociati o le guide a coda di rondine, i carichi radiali che si verificano lungo l'asse Z sono spesso descritti come "carichi normali", "carichi di tensione" (per quelli nella direzione Z positiva) o "carichi di compressione" (per quelli nella direzione Z negativa)

I carichi che si verificano lungo l'asse Y (orizzontale, perpendicolare alla direzione del movimento) sono spesso definiti "carichi laterali", "carichi laterali" o "carichi trasversali". È importante notare che, sebbene le guide lineari siano progettate per gestire carichi sia in direzione Y che Z, il tipo di cuscinetto e la disposizione delle piste di rotolamento possono comportare capacità di carico diverse nelle diverse direzioni.

La convenzione di denominazione per i carichi sulle guide telescopiche, spesso montate lateralmente, differisce da quella di altre guide lineari. Nelle guide telescopiche, i carichi radiali, che si verificano in direzione verticale, agiscono verso il lato della guida. Mentre i carichi assiali, che si verificano in direzione orizzontale, perpendicolarmente alla direzione di movimento, agiscono verso (o lontano) la parte superiore della guida.