Ключовий дизайн для вашої системи лінійного руху

Однією з відмінностей між радіальними кульковими підшипниками та рециркуляційними кульковими лінійними напрямними історично є те, що радіальні підшипники зазвичай використовують сепаратор для розділення кульок і контролю їхнього руху, тоді як профільовані рейкові напрямні цього не роблять. Але на початку 2000-х років виробники профільованих рейкових підшипників почали випускати версії з кульковими сепараторами (також званими «кульковими ланцюгами» або «кульковими сепараторами»), щоб покращити термін служби підшипників, робочі характеристики та рівень шуму. Включення кулькових сепараторів у гайки кулькових гвинтів відбулося через кілька років, оскільки виробникам довелося вирішувати проблеми з унікальним дизайном і матеріалами, пов’язані зі складнішим шляхом рециркуляції, яким має пройти кульковий ланцюг.

Зараз деякі виробники пропонують усі або більшість своїх профільованих рейкових підшипників і кулькових гвинтових гайок із кульковими ланцюгами, а для багатьох застосувань — особливо тих, які можуть виграти від меншого рівня шуму, більш плавного ходу та менш частого змащування — лінійні напрямні та кулькові гвинти. з роздільниками кульок має сенс. У багатьох випадках виробники, які пропонують попередньо зібрані та інтегровані системи, такі як лінійні приводи або попередньо зібрані гвинтові приводи, за замовчуванням використовують кулькові ланцюгові версії лінійних напрямних і кулькових гвинтів.

У будь-якому підшипнику, коли кульки вільно котяться (або ковзають) без спрямування сепаратора чи ланцюга, вони контактують одна з одною завдяки різним швидкостям, які виникають, коли кульки входять у зону навантаження та виходять із неї. Цей контакт створює тертя та чутний шум. Кульковий ланцюг запобігає контакту кульок один з одним, зменшує тертя, а отже, і тепло, що подовжує термін служби підшипника або гайки. Шум зменшується, оскільки кульки більше не контактують метал-метал одна з одною — натомість вони контактують метал-полімер (або метал-смола) з ланцюгом кульки.

Зменшення тепла фактично забезпечує подвійну користь, тому що менше тепла також означає менше руйнування мастила. Мастило також зберігається та доставляється більш ефективним чином завдяки «кишеням», створеним навколо кульок кульковим ланцюгом. Ці кишені вловлюють мастило та забезпечують кращу доставку мастила або масла до кожної окремої кулі.

Деякі виробники використовують кулькові ланцюги у своїх «швидкісних» профільованих рейкових підшипниках і кулькових гвинтах, але кульковий ланцюг має бути достатньо міцним, щоб витримувати зусилля, викликані ковзанням і вигином на таких високих швидкостях.

Забезпечення сталого встановленого інтервалу між кульками також покращує характеристики ходу, зменшуючи варіації сил тертя, які виникають, коли кульки розташовані нерівномірно (тобто без ланцюжка або сепаратора). Постійна відстань між кульками разом із більш контрольованим рухом забезпечує менші коливання опору коченню та кращу плавність ходу. Для додатків, які вимагають надзвичайно плавних ходових характеристик, використання профільованої лінійної напрямної або кулькового гвинта з кульковим ланцюгом може бути хорошим способом задовольнити вимоги додатків без використання більш дорогих технологій, таких як повітряні підшипники або лінійні двигуни.

Не плутайте кулькові ланцюги (так звані кулькові клітки) з розпірними кульками. Розпірні кульки трохи менші, ніж несучі кульки, і служать для зменшення тертя та шуму під час контакту кульок. Але коли розпірні кульки додаються до лінійного підшипника або кулькового гвинта, деякі кульки, що несуть навантаження, потрібно видалити, що означає зниження навантажувальної здатності та жорсткості.