Guide lineari: Uno sguardo approfondito alla selezione e alle applicazioni

I. Introduzione alle guide lineari

Le guide lineari, note anche come guide di scorrimento, guide lineari o cursori lineari, sostengono e guidano i componenti in movimento in una direzione predeterminata.

A parità di dimensioni dei componenti in movimento, hanno un carico nominale e una precisione di movimento superiori rispetto alle guide lineari, pur essendo in grado di sopportare un certo carico di coppia.

Come illustrato nelle Figure 1 e 2, le guide lineari possono essere utilizzate per il trasporto di carichi pesanti in spazi orizzontali, per movimenti di posizionamento precisi e per movimenti di guida accurati in spazi verticali. Garantiscono un movimento affidabile anche in spazi ridotti e trovano ampia applicazione nei settori delle macchine utensili, dell'elettronica, del medicale e della robotica.

Come illustrato nella Figura 3, la guida lineare è composta da guide di scorrimento, cursori, cuscinetti a sfera, fermi a sfera e scanalature di ricircolo. Il principio principale è quello di far circolare le sfere d'acciaio attraverso la struttura delle scanalature di ricircolo e dei fermi delle sfere, ottenendo così un movimento lineare a basso attrito del cursore sulla guida di scorrimento.

Caratteristiche di base della guida lineare:

Tale struttura determina le seguenti caratteristiche di base della guida lineare:

• Grazie al contatto punto-superficie, la resistenza all'attrito è minima e consente un movimento fine e un posizionamento di alta precisione dei dispositivi di controllo.
• Poiché i cuscinetti a sfere hanno le proprie scanalature di rotolamento, la forza sulla superficie rotante viene dispersa e quindi il carico ammissibile è elevato.
• La guida lineare difficilmente genera calore per attrito durante il funzionamento ed è resistente alla deformazione termica, rendendola adatta al movimento ad alta velocità.
• L'angolo di contatto di ogni fila di cuscinetti a sfere è solitamente di 45 gradi, quindi le quattro direzioni di azione (radiale, radiale inversa e laterale) sul cursore hanno lo stesso carico nominale.

II. Classificazione delle guide lineari

In base alle diverse applicazioni di carico, possono essere suddivisi principalmente in tipi miniaturizzati, medi e pesanti.

Poiché le guide lineari trasferiscono i carichi principalmente attraverso i cuscinetti a sfera, la differenza tra i tipi miniaturizzati, medi e pesanti risiede principalmente nel numero di file di sfere.

Come illustrato nelle Figure 4 e 5, le guide lineari miniaturizzate hanno generalmente 2 file di sfere in acciaio, con 4 punti di contatto con la superficie della guida, per una struttura compatta.

Le guide lineari per impieghi medi e pesanti sono solitamente dotate di 4 file di sfere in acciaio, che ne aumentano la capacità di carico. Il carico nominale dinamico di base delle guide lineari miniaturizzate è generalmente inferiore a 10KN, mentre quello delle guide medie e pesanti può raggiungere gli 80KN.

Le guide lineari sono classificate in base alle diverse larghezze dei binari e alle larghezze e lunghezze dei cursori, come segue:

Le guide lineari sono classificate come segue in base alla larghezza della guida e alla larghezza e lunghezza del cursore:

III. Scenari d'uso delle guide larghe

Il rapporto tra altezza totale e larghezza del binario delle guide standard è di circa 1,1, mentre quello delle guide larghe è di circa 0,65. L'altezza totale della guida larga è 40% inferiore a quella della guida standard. Pertanto, in situazioni in cui l'altezza è limitata, i binari larghi sono i più adatti; viceversa, utilizzare i binari standard quando la larghezza è limitata.

D'altra parte, con un rapporto altezza/larghezza inferiore, la coppia statica ammissibile dei cingoli larghi è più che doppia rispetto a quella dei cingoli standard. La loro rigidità è notevolmente aumentata, rendendoli ideali per strutture con centri di gravità sfalsati.

Scenari di utilizzo dei cursori larghi:

I cursori larghi e i cursori standard hanno carichi nominali di base e coppie statiche ammissibili simili. Tuttavia, i bulloni di fissaggio del cursore largo sono più grandi di quelli del cursore standard, aumentando la resistenza del fissaggio.

Scenari di utilizzo per cursori di varie lunghezze:

Dopo aver scelto il binario, la decisione di utilizzare cursori di quale lunghezza si basa principalmente sul fatto che più lungo è il cursore, maggiore è il carico nominale di base e la coppia statica ammissibile.

IV. Panoramica delle dimensioni delle guide lineari

Categoria	Tipi di cursori	Caratteristiche	Numero del prodotto	Lunghezza della guida (mm)	Carico dinamico nominale (KN)	Larghezza del cursore W (mm)	Lunghezza del cursore L (L1) (mm)	Altezza del cursore K (mm)	Prezzo
Tipo micro	Tipo standard	Il tipo più semplice nelle specifiche standard del settore, con un'ampia varietà di dimensioni e un elevato rapporto costo-prestazioni.	Microguida lineare Misumi di tipo standard a cursore (consigliata)	25~700	0.3~5.2	12~40	17.4~50	4.5~15	￥176+
			THK micro, variante cursore tipo SRS M	50~630	2.69~6.66	20~32	30.8~43	8.5~13.3	￥289+
	Tipo corto	Rispetto al tipo di cursore standard, il volume può essere ridotto di 20%.	Microguida lineare Misumi a cursore corto	35~670	0.79~3.08	17~32	19.6~32.7	65~12	￥1788+
	Tipo allargato	Rispetto ai prodotti standard, le dimensioni dei bulloni aumentano e la forza di fissaggio migliora.	Cursore per microguida lineare Misumi, tipo standard allargato	35~700	0.9~5.2	24~54	23.6~50	6.5~15	￥203+
	Tipo esteso	Rispetto al tipo di cursore standard, presenta un carico nominale e una coppia ammissibile più elevati.	Cursore per microguida lineare Misumi, tipo esteso	40~700	0.6~7.2	12~40	21~67.7	4.5~15	￥172+
	Tipo allargato e ampliato	Le dimensioni del bullone aumentano, migliorando la resistenza del fissaggio. Inoltre, il carico nominale e la coppia ammissibile sono più elevati rispetto al tipo di cursore standard.	Cursore per microguida lineare Misumi, tipo allargato ed esteso	40~700	1.6~7.2	24~54	32~67.7	6.5~15	￥265+
	Con tipo di foro di posizionamento	Riduce efficacemente i tempi di assemblaggio delle apparecchiature e facilita il posizionamento ripetitivo.	Microguida lineare Misumi con foro di posizionamento, tipo a cursore corto	35~670	0.79~3.08	17~32	19.6~32.7	6.5~12	￥234+
			Microguida lineare Misumi con foro di posizionamento, tipo cursore standard	35~700	0.9~5.2	17~40	23.6~50	6.5~15	￥244+
	Tipo di guida allargata	Rispetto ai prodotti standard, le dimensioni dei bulloni aumentano, migliorando la resistenza del fissaggio.	Guida lineare micro Misumi, tipo allargato, tipo allargato a cursore	50~670	1.4~5.8	36~74	31.1~55	7~13	￥246+
			THK micro, variante di cursore SRS WM	50~630	3.29~9.12	30~60	39~55.5	9.1~13.3	￥327+
	Resistente alle alte temperature	Può essere utilizzato in ambienti con una temperatura massima di 150℃.	Microguida lineare Misumi, tipo resistente al calore	35~670	0.79~5.8	17~32	19.6~58.3	6.5~12	￥268+
Tipo per impieghi gravosi	Tipo standard	Utilizzato per il posizionamento ad alta precisione, il carico elevato e l'azionamento ad alta frequenza.	Guida lineare Misumi per impieghi ultrapesanti con fermo in resina	220~1960	16.3~35.5	44~90	69.8~98.6	25~33	￥1021+
		Questo prodotto THK ha dimensioni standard a livello mondiale ed è dotato di capacità di autoallineamento automatico, garantendo un'eccellente durata.	THK, variante di cursore tipo HSR R	64~1960	8.33~50.2	34~70	56.6~134.8	23.3~47.5	￥370+
		Questo prodotto THK ha dimensioni standard a livello mondiale ed è dotato di autoallineamento automatico. È caratterizzato da un baricentro basso e da un'elevata rigidità.	THK, variante di cursore tipo SHS V	71~1960	14.2~72.9	34~70	64.4~152	21~40.5	￥373+
		È dotato di una struttura a sfere in acciaio con una forte capacità di carico in direzione radiale, che lo rende adatto all'installazione orizzontale.	THK, cursore tipo SSR variante XW	64~1960	14.7~31.5	34~48	56.9~83	19.5~26.2	￥379+
		È dotato di un sistema integrato senza lubrificazione, che offre alta precisione, basso coefficiente di attrito e bassi costi di manutenzione.	ABBA, cursore serie BR variante R0	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥167+
			Serie ABBA, BR (con flangia filettata)	80~2200	8.5~48	47~100	66~134.8	24~48	￥172+
			Serie ABBA, BR (senza flangia filettata)	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥167+
	Tipo corto	Rispetto al tipo di cursore standard, il volume può essere ridotto di 20%.	THK, variante di cursore tipo SSR XV	47~1960	9.1~21.7	34~48	40.3~60	19.5~26.2	￥328+
			Serie ABBA, BR variante cursore SU (tipo corto senza flangia filettata)	80~2200	5.2~12.5	34~48	47.6~62.5	24~33	￥151+
	Tipo allargato	Le dimensioni del bullone aumentano, migliorando la resistenza del fissaggio. Inoltre, il carico nominale e la coppia ammissibile sono più elevati rispetto al tipo di cursore standard.	THK, cursore tipo HSR variante A	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥334+
			THK, cursore tipo HSR variante B	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥335+
		Questo prodotto THK ha dimensioni standard a livello mondiale ed è dotato di autoallineamento automatico. È caratterizzato da un baricentro basso e da un'elevata rigidità.	THK, variante cursore tipo SHS C	71~1960	14.2~72.9	47~100	64.4~152	21~40.5	￥155+
	Tipo esteso	Rispetto al tipo di cursore standard, presenta un carico nominale e una coppia ammissibile più elevati.	Serie ABBA, BR variante cursore LR (senza flangia filettata)	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥235+
	Tipo allargato e ampliato	Le dimensioni del bullone aumentano, migliorando la resistenza del fissaggio. Inoltre, il carico nominale e la coppia ammissibile sono più elevati rispetto al tipo di cursore standard.	THK, cursore tipo HSR variante LB	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥421+
	Con tipo di foro di posizionamento	Riduce efficacemente i tempi di assemblaggio delle apparecchiature e facilita il posizionamento ripetitivo.	Guida lineare Misumi per impieghi medi	100~1960	5~11.7	34~48	41~92.6	20~26.5	￥484+