Linearführungen: Ein detaillierter Blick auf Auswahl und Anwendungen

I. Einführung in Linearführungen

Linearführungen, auch bekannt als Gleitschienen, Linearschienen oder Lineargleiter, stützen und führen bewegliche Komponenten in einer linearen Hin- und Herbewegung entlang einer vorgegebenen Richtung.

Bei gleicher Größe der beweglichen Komponenten haben sie eine höhere Nennlast und Bewegungsgenauigkeit als Linearlager und können gleichzeitig einer gewissen Drehmomentbelastung standhalten.

Wie in Abbildung 1 und 2 dargestellt, können Linearführungen für den Transport schwerer Lasten in horizontalen Räumen, für präzise Positionierbewegungen und für genaue Führungsbewegungen in vertikalen Räumen eingesetzt werden. Sie gewährleisten eine zuverlässige Bewegung auf kleinem Raum und finden breite Anwendung in der Werkzeugmaschinen-, Elektronik-, Medizin- und Robotikindustrie.

Wie in Abbildung 3 dargestellt, besteht die Linearführung aus Gleitschienen, Läufern, Kugellagern, Kugelkäfigen und Rückführungsrillen. Das Hauptprinzip besteht darin, die Stahlkugeln durch die Struktur der Umlaufrillen und Kugelkäfige zirkulieren zu lassen und so eine reibungsarme lineare Bewegung des Gleiters auf der Gleitschiene zu erreichen.

Grundlegende Merkmale der Linearführung:

Eine solche Struktur bestimmt die folgenden grundlegenden Merkmale der Linearführung:

• Aufgrund des punktuellen Oberflächenkontakts ist der Reibungswiderstand gering, was eine feine Bewegung und hochpräzise Positionierung von Steuergeräten ermöglicht.
• Da die Kugellager ihre eigenen Wälzrillen haben, wird die Kraft auf die rotierende Oberfläche gestreut, so dass sie eine große zulässige Belastung aufweist.
• Es ist unwahrscheinlich, dass die Linearführung während des Betriebs Reibungswärme erzeugt, und sie ist resistent gegen thermische Verformung, wodurch sie sich für Hochgeschwindigkeitsbewegungen eignet.
• Der Kontaktwinkel jeder Kugellagerreihe beträgt in der Regel 45 Grad, so dass die vier Wirkungsrichtungen (radial, gegenradial und tangential) auf dem Läufer die gleiche Nennlast aufweisen.

II. Klassifizierung von Linearführungen

Je nach den verschiedenen Lastanwendungen lassen sie sich hauptsächlich in kleine, mittlere und schwere Typen unterteilen.

Da Linearführungen die Lasten hauptsächlich durch Kugellager übertragen, liegt der Unterschied zwischen den Miniatur-, Mittel- und Schwerlasttypen hauptsächlich in der Anzahl der Kugelreihen.

Wie in den Abbildungen 4 und 5 dargestellt, haben Miniatur-Linearführungen im Allgemeinen 2 Reihen von Stahlkugeln mit 4 Berührungspunkten mit der Schienenoberfläche, wodurch eine kompakte Struktur entsteht.

Mittelschwere und schwere Linearführungen haben in der Regel 4 Reihen von Stahlkugeln, was ihre Tragfähigkeit erhöht. Die dynamische Nennlast von Miniatur-Linearführungen beträgt im Allgemeinen weniger als 10 kN, während sie bei mittleren und schweren Führungen bis zu 80 kN betragen kann.

Linearführungen werden nach verschiedenen Schienenbreiten und Läuferbreiten und -längen wie folgt unterschieden:

Linearführungsschienen werden nach der Breite der Schiene sowie der Breite und Länge des Läufers wie folgt eingeteilt:

III. Verwendungsszenarien für breite Leitfäden

Das Verhältnis von Gesamthöhe und Spurbreite beträgt bei den Standardführungen etwa 1,1, bei den breiten Führungen etwa 0,65. Die Gesamthöhe der breiten Schiene ist 40% geringer als die der Standardschiene. Daher sind in Situationen, in denen die Höhe begrenzt ist, breite Schienen am besten geeignet; umgekehrt sollten Sie Standardschienen verwenden, wenn die Breite begrenzt ist.

Andererseits ist das statisch zulässige Drehmoment von Breitraupen bei einem geringeren Verhältnis von Höhe zu Breite mehr als doppelt so hoch wie das von Standardraupen. Ihre Steifigkeit wird deutlich erhöht, was sie ideal für Strukturen mit versetzten Schwerpunkten macht.

Verwendungsszenarien für breite Schieberegler:

Breitschieber und Standardschieber haben ähnliche Nennlasten und statisch zulässige Drehmomente. Allerdings sind die Befestigungsschrauben des Breitschiebers größer als die des Standardschiebers, was die Befestigungsfestigkeit erhöht.

Verwendungsszenarien für Schieberegler verschiedener Länge:

Nach der Auswahl der Schiene richtet sich die Entscheidung über die Länge der Läufer vor allem nach der Tatsache, dass die Tragfähigkeit und das statisch zulässige Drehmoment umso größer sind, je länger der Läufer ist.

IV. Übersicht über die Abmessungen von Linearführungsschienen

Kategorie	Arten von Schiebern	Eigenschaften	Produktnummer	Länge der Schiene (mm)	Dynamische Nennlast (KN)	Breite des Schiebers W (mm)	Schieberlänge L (L1) (mm)	Höhe des Schiebers K (mm)	Preis
Mikro-Typ	Standardtyp	Der einfachste Typ in den Industriestandard-Spezifikationen, mit einer großen Auswahl an Größen und einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis.	Misumi-Mikro-Linearführung mit Standardschlitten (empfohlen)	25~700	0.3~5.2	12~40	17.4~50	4.5~15	￥176+
			THK micro, SRS Typ Schieber Variante M	50~630	2.69~6.66	20~32	30.8~43	8.5~13.3	￥289+
	Kurzer Typ	Im Vergleich zum Standard-Schieber kann das Volumen um 20% reduziert werden.	Misumi Mikro-Linearführung Typ Kurzer Schlitten	35~670	0.79~3.08	17~32	19.6~32.7	65~12	￥1788+
	Verbreiterter Typ	Im Vergleich zu Standardprodukten wird die Schraubengröße vergrößert und die Befestigungsfestigkeit verbessert.	Misumi Mikro-Linearführungsschlitten, verbreiterter Standardtyp	35~700	0.9~5.2	24~54	23.6~50	6.5~15	￥203+
	Erweiterter Typ	Im Vergleich zum Standardschieber hat er eine höhere Nennlast und ein höheres zulässiges Drehmoment.	Misumi Mikro-Linearführungsschlitten, verlängerter Typ	40~700	0.6~7.2	12~40	21~67.7	4.5~15	￥172+
	Verbreiterter und erweiterter Typ	Die Schraubengröße erhöht sich, wodurch sich die Befestigungsfestigkeit verbessert. Außerdem sind die Nennlast und das zulässige Drehmoment höher als beim Standard-Schiebetyp.	Misumi Mikro-Linearführungsschlitten, verbreiterter und verlängerter Typ	40~700	1.6~7.2	24~54	32~67.7	6.5~15	￥265+
	Mit Zentrierbohrung Typ	Es verkürzt die Zeit für die Montage der Geräte und ermöglicht eine einfachere wiederholte Positionierung.	Misumi Mikro-Linearführung mit Aufnahmebohrung, kurzer Schlitten	35~670	0.79~3.08	17~32	19.6~32.7	6.5~12	￥234+
			Misumi Mikro-Linearführung mit Aufnahmebohrung, Standardschlitten Typ	35~700	0.9~5.2	17~40	23.6~50	6.5~15	￥244+
	Schiene verbreitert Typ	Im Vergleich zu Standardprodukten wird die Schraubengröße erhöht, was zu einer verbesserten Befestigungsfestigkeit führt.	Misumi Mikro-Linearführungsschiene, verbreiterter Typ, verbreiterter Gleitertyp	50~670	1.4~5.8	36~74	31.1~55	7~13	￥246+
			THK micro, SRS Typ Schieber Variante WM	50~630	3.29~9.12	30~60	39~55.5	9.1~13.3	￥327+
	Hochtemperaturbeständig	Es kann in Umgebungen mit einer Höchsttemperatur von 150℃ verwendet werden.	Misumi Mikro-Linearführung, hitzebeständige Ausführung	35~670	0.79~5.8	17~32	19.6~58.3	6.5~12	￥268+
Schwerer Typ	Standardtyp	Wird für hochpräzise Positionierung, hohe Belastung und Hochfrequenzantrieb verwendet.	Misumi Ultra-Hochleistungs-Linearführung mit Kunstharzhalterung	220~1960	16.3~35.5	44~90	69.8~98.6	25~33	￥1021+
		Dieses THK-Produkt hat eine weltweite Standardgröße und verfügt über eine automatische Selbstausrichtung, die eine hervorragende Haltbarkeit gewährleistet.	THK, HSR Typ Schieber Variante R	64~1960	8.33~50.2	34~70	56.6~134.8	23.3~47.5	￥370+
		Dieses THK-Produkt hat eine weltweite Standardgröße und kann sich automatisch selbst ausrichten. Es zeichnet sich durch einen niedrigen Schwerpunkt und hohe Steifigkeit aus.	THK, SHS Typ Schieber Variante V	71~1960	14.2~72.9	34~70	64.4~152	21~40.5	￥373+
		Sie verfügt über eine Stahlkugelkontaktstruktur mit hoher Tragfähigkeit in radialer Richtung und ist daher für den horizontalen Einbau geeignet.	THK, SSR Typ Schieber Variante XW	64~1960	14.7~31.5	34~48	56.9~83	19.5~26.2	￥379+
		Es verfügt über ein eingebautes schmierungsfreies System, das hohe Präzision, einen niedrigen Reibungskoeffizienten und geringe Wartungskosten bietet.	ABBA, BR-Serie Schieber Variante R0	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥167+
			Serie ABBA, BR (mit Flanschgewinde)	80~2200	8.5~48	47~100	66~134.8	24~48	￥172+
			Serie ABBA, BR (ohne Flansch mit Gewinde)	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥167+
	Kurzer Typ	Im Vergleich zum Standardschieber kann das Volumen um 20% reduziert werden.	THK, SSR Typ Schieber Variante XV	47~1960	9.1~21.7	34~48	40.3~60	19.5~26.2	￥328+
			ABBA, BR Serie Schieber Variante SU (kurze Ausführung ohne Flansch mit Gewinde)	80~2200	5.2~12.5	34~48	47.6~62.5	24~33	￥151+
	Verbreiterter Typ	Die Schraubengröße erhöht sich, was zu einer verbesserten Befestigungsfestigkeit führt. Außerdem sind die Nennlast und das zulässige Drehmoment höher als beim Standard-Schiebetyp.	THK, HSR Typ Schieber Variante A	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥334+
			THK, HSR Typ Schieber Variante B	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥335+
		Dieses THK-Produkt hat eine weltweite Standardgröße und kann sich automatisch selbst ausrichten. Es zeichnet sich durch einen niedrigen Schwerpunkt und hohe Steifigkeit aus.	THK, SHS Typ Schieber Variante C	71~1960	14.2~72.9	47~100	64.4~152	21~40.5	￥155+
	Erweiterter Typ	Im Vergleich zum Standardschieber hat er eine höhere Nennlast und ein höheres zulässiges Drehmoment.	ABBA, BR Serie Schieber Variante LR (ohne Flansch mit Gewinde)	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥235+
	Verbreiterter und erweiterter Typ	Die Schraubengröße erhöht sich, wodurch sich die Befestigungsfestigkeit verbessert. Außerdem sind die Nennlast und das zulässige Drehmoment höher als beim Standard-Schiebetyp.	THK, HSR Typ Schieber Variante LB	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥421+
	Mit Zentrierbohrung Typ	Es verkürzt die Zeit für die Montage der Geräte und ermöglicht eine einfachere wiederholte Positionierung.	Misumi Linearführung für mittlere Beanspruchung	100~1960	5~11.7	34~48	41~92.6	20~26.5	￥484+