Fai la scelta giusta per il tuo sistema di posizionamento lineare

Una guida lineare (o cuscinetto lineare) è un elemento meccanico che consente il movimento relativo tra due superfici, con una superficie che supporta l'altra, e con un attrito minimo tra le due. Esistono due tipi principali di guide lineari: a strisciamento e a rotolamento. Sebbene la loro funzione generale sia la stessa, la loro progettazione e le loro prestazioni differiscono in modo significativo.

【Guide lineari a movimento piano (scorrevole)】

I cuscinetti a strisciamento sono il tipo più semplice di guida lineare e si basano sul contatto di scorrimento tra due superfici. La loro costruzione può essere a scatola, a coda di rondine o con albero e boccola. I cuscinetti a scatola sono in grado di sopportare i carichi più elevati, mentre quelli a coda di rondine richiedono lavorazioni e assemblaggi meno precisi. Le boccole per cuscinetti a strisciamento sono semplici da produrre e installare, ma i loro alberi non supportati limitano la loro capacità di carico e li rendono vulnerabili alla flessione.

Sebbene le superfici metalliche offrano la massima rigidità e capacità di carico, i cuscinetti a strisciamento possono essere realizzati anche in plastica o materiali compositi per un'elevata resistenza alla corrosione e proprietà lubrificanti intrinseche. È importante notare che il contatto di scorrimento deve sempre avvenire tra materiali diversi, con un elemento più duro dell'altro. Ciò consente di concentrare l'usura nell'elemento più morbido.

I cuscinetti a strisciamento presentano un coefficiente di attrito elevato, in genere compreso tra 0,05 e 0,1, rispetto ai cuscinetti a rotolamento. Tuttavia, a differenza di questi ultimi, sono in grado di sopportare carichi d'urto e vibrazioni senza subire danni significativi alle superfici. I cuscinetti a strisciamento sono inoltre meno sensibili alla contaminazione e raramente sono soggetti a guasti catastrofici.

【Guide lineari con movimento di rotolamento】

Le guide lineari a elementi volventi aggiungono sfere o rulli tra le due superfici di appoggio. I cuscinetti volventi possono essere a ricircolo (guide a rotaia profilata o guide lineari con boccole/cuscinetti lineari) o non a ricircolo (guide a rulli a camme o guide a rulli incrociati). I sistemi a ricircolo consentono un movimento illimitato lungo la lunghezza della rotaia o dell'albero di guida, mentre i sistemi non a ricircolo sono limitati nella corsa dalla lunghezza del cuscinetto.

Un vantaggio significativo delle guide lineari a elementi volventi è il loro basso coefficiente di attrito, che in genere è compreso tra 0,005 e 0,01. Essendo realizzate in acciaio per cuscinetti, presentano capacità di carico molto più elevate e possono essere precaricate per ottenere una rigidità molto elevata. Il precarico, tuttavia, aumenta l'attrito e deve essere preso in considerazione nel dimensionamento delle guide lineari a elementi volventi.

Mentre i cuscinetti lineari semplici possono essere realizzati con un'ampia varietà di materiali, la diversità dei cuscinetti a elementi volventi a rotaia profilata risiede nella geometria delle piste e nella disposizione delle stesse. La geometria della pista definisce il modo in cui gli elementi volventi entrano in contatto con le piste. Le geometrie delle piste a rotaia profilata possono essere ad arco circolare, che offre un attrito inferiore, o ad arco gotico, che garantisce una maggiore capacità di momento torcente. Inoltre, la disposizione delle piste sulla rotaia profilata può essere faccia a faccia o schiena contro schiena. La disposizione faccia a faccia offre capacità di carico uguali in tutte le direzioni, mentre la disposizione schiena contro schiena garantisce una maggiore capacità di momento torcente.