Детальніше про геометрію подвійних напрямних.

Лінійні напрямні системи включають напрямні рейки, салазки та шляхи. Промисловість також поділяє їх на кілька основних типів, включаючи профільні рейки, направляючі ящиків, лінійні підшипники, напрямні колеса та підшипники ковзання. Типове розташування включає рейку або вал, а також каретки та каретки. Також їх можна розрізнити за способом контакту, ковзання або кочення.

Основною функцією напрямних кочення є зменшення тертя в машинах. Вони використовуються в різних сферах застосування: від передових пристроїв для виробництва напівпровідників до великих верстатів і будівельного обладнання.

Обладнання для виробництва напівпровідників або контрольне обладнання, яке потребує високої точності позиціонування, є хорошим застосуванням для лінійних напрямних. У випадку верстатів для різання лінійні напрямні використовуються замість підшипників лінійного переміщення з контактом ковзання, щоб впоратися з підвищенням температури та проблемами довговічності, пов’язаними із постійно зростаючими швидкостями подачі.

Класичним застосуванням профільних рейок є верстатобудування, де вантажопідйомність, жорсткість і точність є найважливішими. У медичному обладнанні, такому як КТ, МРТ і рентгенівські апарати, частіше зустрічаються квадратні рейки.

З іншого боку, круглі рейки можуть запропонувати кілька переваг, однією з яких є здатність плавно рухатися при монтажі на не ідеальних поверхнях, що визначається як помилка площинності понад 150 мкм/м.

Для чистих приміщень і харчової промисловості, які не можуть переносити забруднення, лінійні напрямні, які використовують елементи кочення (а також системи підшипників ковзання), не підходять через потребу в мастилі.

У деяких сферах застосування, які вимагають надзвичайно високої точності, використовуються підшипники з рідинним плаванням для досягнення найвищої точності. Це гідростатичні або аеростатичні підшипники, які використовують рідину під високим тиском між рейкою та візком. Вони дорожчі та складніші у виготовленні, ніж інші лінійні варіанти, але забезпечують найвищу точність і точність.

Важливі міркування для вибору напрямної кочення з лінійним рухом включають навантаження (як статичне, так і прикладене), хід і швидкість, а також бажану точність і необхідний термін служби. Іноді також потрібне попереднє завантаження залежно від вимог програми. Змащення є ще одним важливим фактором, як і будь-який метод мінімізації забруднення системи лінійних напрямних такими факторами навколишнього середовища, як пил та інші забруднення, за допомогою сильфонів або спеціальних ущільнень.

Лінійні напрямні та підшипники забезпечують високу жорсткість і хорошу точність ходу. Вони можуть витримувати не тільки навантаження вниз, вгору та бічні навантаження, вони також можуть витримувати навісні або моментні навантаження. Звичайно, що більша лінійна рейка та підшипникова система, то більшу силу моменту вона має, але розташування доріжок кочення підшипника — лицем до лиця або спиною до спини — також впливає на величину звісного навантаження, яке він може витримати .

У той час як конструкція «лице-в-лиць» (також відома як X-розташування) забезпечує однакову вантажопідйомність у всіх напрямках, вона призводить до коротшого плеча моменту, уздовж якого застосовуються навісні навантаження, що зменшує ємність моменту. Розташування «спина до спини» (також відоме як O-розташування) забезпечує більший важіль моменту та дає вищі моментні навантаження.

Але навіть при розташуванні «спина до спини» лінійні напрямні мають відносно коротку відстань між доріжками кочення (по суті дорівнює ширині рейки), що обмежує їх здатність справлятися з моментами крену, спричиненими навантаженнями, що висять у напрямку Y . Щоб протистояти цьому обмеженню, використання двох паралельних рейок — з одним або двома підшипниками на кожній рейці — дозволяє розділити момент крену на сили на кожному підшипниковому блоці. Оскільки лінійні підшипники мають набагато більшу здатність до зусиль, ніж для моментів (особливо моментів кочення), термін служби підшипників можна значно збільшити. Ще одна перевага використання подвійних напрямних рейок і можливості розділення моментів на сили полягає в тому, що лінійні підшипники зазвичай менше відхиляються під дією чистих сил, ніж під дією моментних навантажень.

Багато конструкцій лінійних приводів включають дві рейки, розташовані паралельно з механізмом приводу — ремінним, гвинтовим або лінійним двигуном — вбудованим між рейками. Хоча центрування приводу між направляючими не є обов’язковим, це допомагає забезпечити рівномірне навантаження на всі підшипники та зменшує зачеплення або нерівномірне зусилля приводу на кожну рейку та комплект підшипників. Таке розташування також зменшує висоту приводу, роблячи його відносно компактним, враховуючи високе навантаження та потужність моменту, що забезпечуються подвійними напрямними.