設計者やエンジニアは通常、直線運動システムの摩擦を回避または軽減しようとします。摩擦は必ずしも悪いわけではありませんが、アプリケーションによっては減衰効果をもたらし、サーボ調整の向上に役立ちます。線形運動システムに関しては、負荷を移動させるために必要な力の量が増加し、熱が発生し、摩耗が増加します。そして寿命を縮めます。
直線運動システムはさまざまな原因から摩擦を受けますが、その一部は設計と適切なメンテナンスによって軽減できます。ここでは、直線運動システムの摩擦に寄与する要因を検討し、コンポーネントの選択とシステム設計を通じて摩擦を低減する方法について説明します。

滑り接触と転がり接触
直線運動システムの摩擦を低減する主な方法の 1 つは、滑り接触ではなく転がり接触するコンポーネントを使用することです。たとえば、滑り運動に依存する親ねじやすべり軸受ガイドは、荷重支持面間の接触面積が大きいため、当然ながら転動体よりも高い摩擦を受けます。
また、滑り接触のあるベアリングでは、静摩擦 (始動) と動摩擦 (動摩擦) の差が大きくなり、スティックスリップまたはスティクションとして知られる効果が発生します。スティックスリップは、(高い) 静摩擦から (低い) 動摩擦への移行により、動作の開始時にシステムが目標位置をオーバーシュートする可能性があります。
軌道形状

転動体ベアリングは滑りタイプよりも摩擦がはるかに低いですが、完全に摩擦がないわけではありません。多くの要因 (その多くはベアリングの設計に固有のもの) が、転動体ベアリングの摩擦に寄与します。 1 つの要素は、軌道の形状、つまり転動体と軌道の間の接触の種類と面積です。
転がり軸受は通常、2 点円弧形状または 4 点ゴシック アーチ形状の 2 つの軌道形状のいずれかを使用します (ただし、これら 2 つの設計にはいくつかのバリエーションが存在します)。低摩擦の用途では、通常、2 点円弧形状が好まれます。これは、4 点ゴシック アーチ設計よりも差動スリップが少なく、したがって摩擦が低いためです。

再循環

循環式玉軸受およびころ軸受では、転動体が負荷領域に出入りするにつれて、負荷を支える要素の数が継続的に変動します。これにより摩擦力が変動し、微細加工や計測などの非常に敏感な用途に悪影響を与える可能性があります。これらの摩擦変動を低減するために、再循環リニアガイド (およびボールねじ) のメーカーは、再循環コンポーネントとプロセスの最適化に多大な研究開発努力を払ってきました。一般に、高精度クラスのベアリングは、より滑らかでより一貫した摩擦プロファイルを持っています。

プリロード

プリロードは、コンポーネント間の接触面積を増やすことで、ベアリングとガイド (またはナットとネジ) の間の隙間を排除します。これによりベアリングの剛性が高まり、たわみが減少しますが、摩擦も大きくなります。このため、必要な剛性と精度を提供できる最低のプリロード レベルを使用することをお勧めします。

シール

リニア ガイドとネジのすべての設計および操作機能の中で、最も摩擦に寄与することが多いのはシールの使用です。ほとんどの用途では、ボールまたはローラー (再循環するかどうかに関係なく) に依存するリニア ベアリングには、潤滑剤の保持と汚染物質の侵入を防ぐためのシールが必要です。また、高度に汚染された環境では、通常、両側（側面）シールとエンドシールが必要です。
メーカーは、わずかなクリアランスを持つシールから両面完全接触プロファイルのシールに至るまで、さまざまなシール材料とタイプを提供していますが、最も効果的なシールは、当然のことながら、ガイドまたはネジのコンポーネントと最も多く接触するシールです。しかし、接触が増えると摩擦も増えます。予圧と同様に、シールに関しても、用途と環境に適したオプションを使用してください。ただし、やりすぎないようにしてください。

潤滑

潤滑の重要な機能の 1 つは、転がり要素または滑り要素間の摩擦を軽減することです。しかし、潤滑剤を多量に使用したり、粘度の高い潤滑剤を使用したりすると、実際には摩擦が増加する可能性があります。したがって、製造元の指示に従い、適切な種類と適切な量の潤滑剤を使用することが重要です。

ラジアルベアリング

ラジアルベアリングは事実上すべての直線運動システムに存在し、ボールや送りねじシャフト、あるいはベルトドライブシステムのプーリーなどの回転コンポーネントをサポートします。リニアガイドやネジと比較すると比較的小さいですが、これらのラジアルベアリングは摩擦も生じますので、システムの設計やサイズ設定の際に考慮する必要があります。