Carattere di progettazione chiave per il tuo sistema di movimento lineare

Una delle differenze tra i cuscinetti a sfere radiali e le guide lineari della sfera a ricircolo è stata storicamente che i cuscinetti radiali in genere usano una gabbia per separare le palline e controllarne il movimento, mentre le guide ferroviarie profilate non lo hanno fatto. Ma nei primi anni 2000, i produttori di cuscinetti ferroviari profilati hanno iniziato a introdurre versioni con gabbie a sfera (anche indicate come "catene a sfera" o "separatori a sfera") per migliorare la vita del cuscinetto, le caratteristiche di corsa e il rumore. L'incorporazione dei separatori a sfere nei dadi a vite a sfera è arrivata qualche anno dopo, poiché i produttori hanno dovuto risolvere il design unico e le sfide materiali poste dal percorso di ricircolo più complesso che la catena delle sfere deve percorrere.

Ora, alcuni produttori offrono tutto, o la maggior parte, dei loro cuscinetti da binario profilati e dei dadi a vite a sfere con catene a sfere, e per molte applicazioni, in particolare quelle che possono beneficiare di un rumore inferiore, una corsa più fluida e una lubrificazione meno frequente - guide lineari e viti a sfera hanno senso. In molti casi, i produttori che offrono sistemi pre-assemblati e integrati, come attuatori lineari o azionamenti a vite pre-assemblate, usano le versioni della catena a sfera di guide lineari e viti a sfera per impostazione predefinita.

In ogni cuscinetto, quando le palline sono libere di rotolare (o scivolare) senza la guida di una gabbia o della catena, si contattano tra loro a causa di diverse velocità che si verificano quando le palline entrano ed escono dalla zona di carico. Questo contatto genera attrito e rumore udibile. Una catena a sfere impedisce alle sfere di contattarsi a vicenda riduce l'attrito e, quindi, il calore, che prolunga la vita del cuscinetto o del dado. Il rumore è ridotto perché le sfere non fanno più un contatto da metallo a metallo tra loro, invece, creano un contatto da metallo a polimero (o metallo-resina) con la catena delle sfere.

E la riduzione del calore fornisce effettivamente un doppio vantaggio, perché meno calore significa anche meno rottura della lubrificazione. La lubrificazione viene inoltre mantenuta e consegnata in modo più efficiente grazie alle "tasche" create attorno alle palle dalla catena di palline. Queste tasche intrappolano la lubrificazione e assicurano una migliore consegna di grasso o olio a ogni singola palla.

Alcuni produttori usano catene a sfere nei loro cuscinetti da binario profilati della serie "ad alta velocità", ma la catena a sfera deve essere abbastanza robusta da resistere alle forze causate da scivoli e piegazioni a queste alte velocità.

Fornire una spaziatura coerente e impostata tra le palline migliora anche le caratteristiche di corsa riducendo le variazioni delle forze di attrito che si verificano quando le palline sono distanziate in modo non uniforme (cioè senza catena di sfere o gabbia). La distanza costante tra le palline, insieme a movimenti più controllati, fornisce variazioni minori nella resistenza al rotolamento e una migliore levigatezza. Per applicazioni che richiedono caratteristiche di corsa estremamente fluide, l'uso di una guida lineare profilata o una vite a sfera con catena a sfera può essere un buon modo per soddisfare i requisiti dell'applicazione senza andare a una tecnologia più costosa, come cuscinetti d'aria o motori lineari.

Non confondere le catene a sfera (aka gabbie a sfera) con palline distanziali. Le palline distanziali sono leggermente più piccole delle palline portanti e servono a ridurre l'attrito e il rumore quando le palline entrano in contatto. Ma quando le sfere distanziali vengono aggiunte a un cuscinetto lineare o una vite a sfera, devono essere rimosse alcune sfere che trasportano carico, il che significa che la capacità di carico e la rigidità sono ridotte.