Ключевой элемент дизайна для вашей системы линейного движения

Одно из различий между радиальными шарикоподшипниками и линейными направляющими с рециркуляцией шариков исторически заключалось в том, что радиальные подшипники обычно используют сепаратор для разделения шариков и управления их движением, тогда как профилированные рельсовые направляющие этого не делали. Но в начале 2000-х годов производители профилированных рельсовых подшипников начали внедрять версии с шариковыми сепараторами (также называемыми «шариковыми цепями» или «шариковыми сепараторами») для улучшения срока службы подшипников, характеристик хода и шума. Включение шариковых сепараторов в гайки шарико-винтовых пар произошло несколько лет спустя, поскольку производителям пришлось решать уникальные проблемы с конструкцией и материалами, вызванные более сложным путем рециркуляции, по которому должна проходить шариковая цепь.

Теперь некоторые производители предлагают все или большую часть своих профильных рельсовых подшипников и шариковых винтовых гаек с шариковыми цепями, и для многих приложений — особенно тех, которые могут выиграть от меньшего шума, более плавного хода и менее частой смазки — линейные направляющие и шариковые винты с шариковыми сепараторами имеют смысл. Во многих случаях производители, которые предлагают предварительно собранные и интегрированные системы, такие как линейные приводы или предварительно собранные винтовые приводы, по умолчанию используют версии шариковых цепей линейных направляющих и шариковых винтов.

В любом подшипнике, когда шарики свободно катятся (или скользят) без направляющей обоймы или цепи, они контактируют друг с другом из-за разных скоростей, возникающих при входе и выходе шариков из зоны нагрузки. Этот контакт создает трение и слышимый шум. Шариковая цепь предотвращает контакт шариков друг с другом, снижает трение и, следовательно, тепло, что продлевает срок службы подшипника или гайки. Шум уменьшается, поскольку шарики больше не контактируют металл-металл друг с другом — вместо этого они контактируют металл-полимер (или металл-смолу) с шариковой цепью.

И снижение нагрева на самом деле обеспечивает двойную выгоду, потому что меньше нагрева также означает меньшее разрушение смазки. Смазка также удерживается и доставляется более эффективно благодаря «карманам», созданным вокруг шариков шариковой цепью. Эти карманы удерживают смазку и обеспечивают лучшую доставку смазки или масла к каждому отдельному шарику.

Некоторые производители используют шариковые цепи в своих «высокоскоростных» сериях профильных рельсовых подшипников и шариковых винтовых пар, но шариковая цепь должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать усилия, возникающие при скольжении и изгибе на таких высоких скоростях.

Обеспечение постоянного, заданного расстояния между шариками также улучшает ходовые характеристики за счет снижения колебаний сил трения, которые возникают, когда шарики расположены неравномерно (т. е. без шариковой цепи или сепаратора). Постоянное расстояние между шариками вместе с более контролируемым движением обеспечивает меньшие колебания сопротивления качению и лучшую плавность хода. Для приложений, требующих чрезвычайно плавных ходовых характеристик, использование профилированной линейной направляющей или шарико-винтовой передачи с шариковой цепью может быть хорошим способом удовлетворить требования приложения без перехода к более дорогой технологии, такой как воздушные подшипники или линейные двигатели.

Не путайте шариковые цепи (они же шариковые сепараторы) с шариками-распорками. Шарики-распорки немного меньше шариков-несущих и служат для снижения трения и шума при соприкосновении шариков. Но когда шарики-распорки добавляются к линейному подшипнику или шарико-винтовой передаче, некоторые шарики-несущие нагрузку необходимо удалить, что означает снижение грузоподъемности и жесткости.