선형 포지셔닝 시스템을 위한 올바른 선택

선형 가이드(또는 선형 베어링)는 한 표면이 다른 표면을 지지하고 두 표면 사이의 마찰을 최소화하는 두 표면 사이의 상대 운동을 허용하는 기계적 요소입니다. 선형 가이드에는 평면 가이드와 롤링 요소의 두 가지 기본 유형이 있습니다. 일반적인 기능은 동일하지만 디자인과 성능이 크게 다릅니다.

【일반(슬라이딩) 동작을 갖는 선형 가이드】

평면 베어링은 두 표면 사이의 슬라이딩 접촉에 의존하는 가장 간단한 유형의 선형 가이드입니다. 구조는 박스웨이, 더브테일 또는 샤프트 및 부싱일 수 있습니다. 박스웨이 베어링은 가장 높은 하중을 견딜 수 있는 반면, 더브테일 설계에는 덜 정밀한 가공 및 조립이 필요합니다. 일반 베어링 부싱은 제조 및 설치가 간단하지만 지지되지 않는 샤프트로 인해 부하 용량이 제한되고 편향에 취약합니다.

금속 표면은 가장 높은 강성과 하중 용량을 제공하지만 플레인 베어링은 높은 내식성과 고유한 윤활 특성을 위해 플라스틱이나 복합재로 만들 수도 있습니다. 슬라이딩 접촉은 항상 서로 다른 재료 사이에서 이루어져야 하며 한 요소가 다른 요소보다 단단해야 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이를 통해 마모가 더 부드러운 요소에 집중될 수 있습니다.

일반 베어링은 롤링 요소 베어링과 비교할 때 마찰 계수가 일반적으로 0.05~0.1로 높습니다. 그러나 전동체와 달리 표면에 큰 손상을 주지 않고 충격 하중과 진동을 견딜 수 있습니다. 일반 베어링은 오염에 덜 민감하며 치명적인 고장이 거의 발생하지 않습니다.

【롤링 모션이 있는 리니어 가이드】

롤링 요소 선형 가이드는 두 베어링 표면 사이에 볼이나 롤러를 추가합니다. 롤링 베어링은 재순환형(프로파일 레일 가이드 또는 리니어 부싱/리니어 베어링 가이드) 또는 비재순환형(캠 롤러 가이드 또는 크로스 롤러 슬라이드)일 수 있습니다. 재순환 설계는 가이드 레일이나 샤프트의 길이를 따라 무제한 이동을 허용하지만, 비순환 설계는 베어링 길이에 따라 스트로크가 제한됩니다.

전동체 선형 가이드의 중요한 장점은 마찰 계수가 일반적으로 0.005~0.01로 낮다는 것입니다. 베어링 강으로 만들어졌기 때문에 부하 용량이 훨씬 더 크고 강성을 높이기 위해 예압을 적용할 수 있습니다. 그러나 예압은 마찰을 증가시키므로 전동체 선형 가이드의 크기를 정할 때 이를 고려해야 합니다.

일반 선형 베어링은 다양한 재료로 만들 수 있지만 프로파일 레일 유형 롤링 요소 베어링의 다양성은 트랙 형상과 궤도 배열에서 나타납니다. 트랙 형상은 롤링 요소가 궤도와 접촉하는 방식을 정의합니다. 윤곽이 있는 레일 트랙 형상은 마찰이 더 낮은 원형 아크 또는 더 높은 모멘트 용량을 제공하는 고딕 아치일 수 있습니다. 또한 프로파일 레일의 궤도 배열은 정면을 맞대거나 뒷면을 맞대고 배열할 수 있습니다. 정면 배열은 모든 방향에서 동일한 하중 용량을 갖는 반면, 뒷면 배열은 더 큰 비틀림 모멘트 용량을 제공합니다.