Зробіть правильний вибір для своєї системи лінійного позиціонування

Лінійна напрямна (або лінійний підшипник) — це механічний елемент, який забезпечує відносний рух між двома поверхнями, при цьому одна поверхня підтримує іншу, і мінімальне тертя між ними. Лінійні напрямні бувають двох основних типів: гладкі і рухомі. Хоча їх загальна функція однакова, їх дизайн і продуктивність суттєво відрізняються.

【Лінійні напрямні з рівним (ковзним) рухом】

Підшипники ковзання є найпростішим типом лінійних напрямних, заснованих на ковзаючому контакті між двома поверхнями. Їх конструкція може бути коробчатою, ластівчин хвіст або валом і втулкою. Підшипники Boxway здатні витримувати найвищі навантаження, тоді як конструкції типу «ластівчин хвіст» вимагають менш точної обробки та складання. Втулки підшипників ковзання прості у виготовленні та встановленні, але їхні вали без підтримки дають їм обмежену вантажопідйомність і роблять їх уразливими до прогину.

У той час як металеві поверхні забезпечують найвищу жорсткість і вантажопідйомність, підшипники ковзання також можуть бути виготовлені з пластмас або композитів для високої стійкості до корозії та властивих мастильних властивостей. Важливо відзначити, що ковзний контакт завжди повинен бути між різнорідними матеріалами, причому один елемент твердіший за інший. Це дозволяє зосередити знос у більш м’якому елементі.

Підшипники ковзання мають високий коефіцієнт тертя, як правило, від 0,05 до 0,1 порівняно з підшипниками кочення. Але, на відміну від тіл кочення, вони витримують ударні навантаження і вібрацію без істотного пошкодження поверхонь. Підшипники ковзання також менш чутливі до забруднень і рідко виходять з ладу.

【Лінійні напрямні з обертовим рухом】

Лінійні напрямні кочення додають кульки або ролики між двома опорними поверхнями. Підшипники кочення можуть бути рециркуляційними (профільовані рейкові напрямні або лінійні втулки/лінійні напрямні підшипників) або нециркуляційними (кулачкові роликові напрямні або перехресні роликові салазки). Конструкції з рециркуляцією дозволяють необмежений рух по довжині напрямної рейки або вала, а конструкції без рециркуляції обмежені в ході довжиною підшипника.

Значною перевагою лінійних напрямних тіл кочення є низький коефіцієнт тертя, який зазвичай становить 0,005-0,01. Оскільки вони виготовлені з підшипникової сталі, вони мають набагато більшу вантажопідйомність і можуть бути попередньо натягнуті для дуже високої жорсткості. Попереднє натяг, однак, збільшує тертя, і це необхідно враховувати при визначенні розмірів лінійних напрямних елементів кочення.

У той час як лінійні підшипники ковзання можуть бути виготовлені з широкого спектру матеріалів, різноманітність підшипників кочення типу профільних рейок полягає в їхній геометрії гусениці та доріжках кочення. Геометрія гусениці визначає, як тіла кочення контактують з доріжками кочення. Геометрія профільованих рейкових колій може бути або дугою кола, що забезпечує менший коефіцієнт тертя, або готичною аркою, яка дає вищі моментні навантаження. Крім того, розташування доріжок кочення на профільованій рейці може бути як лицем до лиця, так і спиною до спини. Розташування «лицем до лиця» має однакову вантажопідйомність у всіх напрямках, тоді як розташування «спина до спини» забезпечує більшу здатність до крутного моменту.