Carattere chiave di progettazione per il tuo sistema di movimento lineare

Storicamente, una delle differenze tra i cuscinetti radiali a sfere e le guide lineari a ricircolo di sfere è che i cuscinetti radiali utilizzano tipicamente una gabbia per separare le sfere e controllarne il movimento, mentre le guide a binario profilato no. Ma all'inizio degli anni 2000, i produttori di cuscinetti per rotaie profilate hanno iniziato a introdurre versioni con gabbie a sfere (chiamate anche “catene a sfere” o “separatori a sfere”) per migliorare la durata dei cuscinetti, le caratteristiche di funzionamento e il rumore. L'integrazione dei separatori a sfere nelle chiocciole delle viti a ricircolo di sfere è avvenuta alcuni anni dopo, quando i produttori dovevano risolvere le sfide uniche in termini di design e materiali poste dal percorso di ricircolo più complesso che la catena a sfere deve percorrere.

Ora, alcuni produttori offrono tutti, o la maggior parte, dei cuscinetti per guide profilate e delle chiocciole per viti a ricircolo di sfere con catene a ricircolo di sfere e per molte applicazioni, in particolare quelle che possono trarre vantaggio da una minore rumorosità, un funzionamento più fluido e una lubrificazione meno frequente, guide lineari e viti a ricircolo di sfere. con separatori a sfera hanno senso. In molti casi, i produttori che offrono sistemi preassemblati e integrati, come attuatori lineari o azionamenti a vite preassemblati, utilizzano per impostazione predefinita le versioni con catena a ricircolo di sfere delle guide lineari e delle viti a ricircolo di sfere.

In qualsiasi cuscinetto, quando le sfere sono libere di rotolare (o scorrere) senza la guida di una gabbia o catena, entrano in contatto tra loro a causa delle diverse velocità che si verificano quando le sfere entrano ed escono dalla zona di carico. Questo contatto genera attrito e rumore udibile. Una catena a sfere impedisce alle sfere di entrare in contatto tra loro, riduce l'attrito e, quindi, il calore, prolungando la durata del cuscinetto o del dado. Il rumore è ridotto perché le sfere non stabiliscono più un contatto metallo con metallo tra loro, ma stabiliscono invece un contatto metallo con polimero (o metallo con resina) con la catena delle sfere.

E la riduzione del calore fornisce in realtà un duplice vantaggio, perché meno calore significa anche una minore rottura della lubrificazione. Anche la lubrificazione viene trattenuta ed erogata in modo più efficiente grazie alle “tasche” create attorno alle sfere dalla catena a sfere. Queste tasche intrappolano la lubrificazione e garantiscono una migliore distribuzione di grasso o olio a ogni singola sfera.

Alcuni produttori utilizzano catene a sfere nei cuscinetti per guide profilate e nelle viti a sfere della serie “ad alta velocità”, ma la catena a sfere deve essere sufficientemente robusta da resistere alle forze causate dallo scorrimento e dalla flessione a queste velocità elevate.

Fornire una spaziatura fissa e costante tra le sfere migliora anche le caratteristiche di scorrimento riducendo le variazioni delle forze di attrito che si verificano quando le sfere sono distanziate in modo non uniforme (ovvero senza catena o gabbia per sfere). Una distanza costante tra le sfere, insieme a un movimento più controllato, fornisce variazioni minori nella resistenza al rotolamento e una migliore scorrevolezza. Per le applicazioni che richiedono caratteristiche di scorrimento estremamente silenziose, l'utilizzo di una guida lineare profilata o di una vite a ricircolo di sfere con catena a ricircolo di sfere può essere un buon modo per soddisfare i requisiti dell'applicazione senza ricorrere a tecnologie più costose, come cuscinetti ad aria o motori lineari.

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