Lineaire geleidingen: Een diepgaande kijk op selectie en toepassingen

I. Inleiding tot lineaire geleidingen

Lineaire geleidingen, ook bekend als glijrails, lineaire rails of lineaire geleiders, ondersteunen en geleiden bewegende onderdelen in een heen en weer gaande lineaire beweging langs een vooraf bepaalde richting.

Met dezelfde grootte van de bewegende onderdelen hebben ze een hogere nominale belasting en bewegingsnauwkeurigheid dan lineaire lagers, terwijl ze ook een bepaalde koppelbelasting kunnen weerstaan.

Zoals in afbeelding 1 en 2 te zien is, kunnen lineaire geleidingen worden gebruikt voor het transporteren van zware lasten in horizontale ruimten, nauwkeurige positioneringsbewegingen en nauwkeurige geleidingsbewegingen in verticale ruimten. Ze zorgen voor een betrouwbare beweging in kleine ruimten en kennen brede toepassingen in de werktuigmachine-, elektronica-, medische en robotica-industrie.

Zoals in afbeelding 3 te zien is, bestaat de lineaire geleider uit glijrails, glijders, kogellagers, kogelhouders en recirculatiegroeven. Het belangrijkste principe is om de stalen kogels door de structuur van recirculatiegroeven en kogelhouders te laten circuleren, waardoor een wrijvingsarme lineaire beweging van de glijder op de glijrail wordt verkregen.

Basiskenmerken van de lineaire geleider:

Een dergelijke structuur bepaalt de volgende basiseigenschappen van de lineaire geleider:

• Dankzij het contact tussen punt en oppervlak is de wrijvingsweerstand klein, waardoor fijne bewegingen en zeer nauwkeurige positionering van regelapparaten mogelijk zijn.
• Omdat de kogellagers hun eigen rolgroeven hebben, wordt de kracht op het roterende oppervlak verspreid, waardoor het een grote toelaatbare belasting heeft.
• De lineaire geleider genereert waarschijnlijk geen wrijvingswarmte tijdens het gebruik en is bestand tegen thermische vervorming, waardoor hij geschikt is voor snelle bewegingen.
• De contacthoek van elke rij kogellagers is meestal 45 graden, zodat de vier werkingsrichtingen (radiaal, omgekeerd radiaal en lateraal) op de glijder dezelfde nominale belasting hebben.

II. Classificatie van lineaire geleidingen

Afhankelijk van de verschillende belastingstoepassingen kunnen ze voornamelijk worden onderverdeeld in types voor kleine, middelgrote en zware toepassingen.

Omdat lineaire geleidingen hoofdzakelijk belastingen overbrengen via kogellagers, zit het verschil tussen de miniatuur-, medium- en heavy-duty types vooral in het aantal kogelrijen.

Zoals te zien is in Figuren 4 en 5, hebben miniatuur lineaire geleidingen over het algemeen 2 rijen stalen kogels, met 4 contactpunten met het railoppervlak, wat zorgt voor een compacte structuur.

Middelzware en heavy-duty lineaire geleidingen hebben meestal 4 rijen stalen kogels, waardoor hun draagvermogen toeneemt. De fundamentele dynamische nominale belasting van miniatuur lineaire geleidingen is over het algemeen minder dan 10KN, terwijl die van medium en heavy-duty geleidingen kan oplopen tot 80KN.

Lineaire geleidingen worden als volgt ingedeeld op basis van verschillende spoorbreedtes en schuifbreedte en -lengte:

Lineaire geleiderails worden als volgt ingedeeld op basis van de breedte van de rail en de breedte en lengte van de geleider:

III. Gebruiksscenario's voor brede gidsen

De verhouding tussen de totale hoogte en de spoorbreedte van standaardgeleiders is ongeveer 1,1, terwijl die van brede geleiders ongeveer 0,65 is. De totale hoogte van de brede geleider is 40% lager dan die van de standaardgeleider. In situaties waar de hoogte beperkt is, zijn brede rupsbanden daarom het meest geschikt; gebruik omgekeerd standaardrails als de breedte beperkt is.

Aan de andere kant is bij een lagere hoogte-breedteverhouding het statisch toelaatbare koppel van brede rupsbanden meer dan twee keer zo groot als dat van standaard rupsbanden. Hun stijfheid is aanzienlijk toegenomen, waardoor ze ideaal zijn voor constructies met een verschoven zwaartepunt.

Gebruiksscenario's voor brede schuifregelaars:

Brede glijders en standaard glijders hebben dezelfde nominale basisbelastingen en statische toelaatbare torsie. De bevestigingsbouten van de brede glijder zijn echter groter dan die van de standaard glijder, waardoor de bevestigingssterkte toeneemt.

Gebruiksscenario's voor schuifregelaars van verschillende lengtes:

Na de keuze van het spoor is de beslissing om glijders van welke lengte te gebruiken voornamelijk gebaseerd op het feit dat hoe langer de glijder, hoe groter de nominale basisbelasting en het statisch toelaatbare koppel.

IV. Overzicht van afmetingen van lineaire geleiderails

Categorie	Soorten glijders	Kenmerken	Productnummer	Raillengte (mm)	Nominale dynamische belasting (KN)	Breedte glijder W (mm)	Lengte glijder L (L1) (mm)	Hoogte schuifregelaar K (mm)	Prijs
Micro-type	Standaard type	Het meest basale type in de industrie met standaardspecificaties, een grote verscheidenheid aan afmetingen en een hoge kosten-prestatieverhouding.	Misumi lineaire microgeleider standaardschuifgeleider (aanbevolen)	25~700	0.3~5.2	12~40	17.4~50	4.5~15	￥176+
			THK micro, SRS type schuifregelaar variant M	50~630	2.69~6.66	20~32	30.8~43	8.5~13.3	￥289+
	Kort type	Vergeleken met het standaardtype schuif kan het volume met 20% worden verminderd.	Misumi lineaire microgeleider type korte glijder	35~670	0.79~3.08	17~32	19.6~32.7	65~12	￥1788+
	Verbreed type	Vergeleken met standaardproducten neemt de boutgrootte toe en verbetert de bevestigingssterkte.	Misumi micro lineaire geleidingsschuif, verbreed standaardtype	35~700	0.9~5.2	24~54	23.6~50	6.5~15	￥203+
	Uitgebreid type	Vergeleken met het standaard glijdertype heeft deze een hogere nominale belasting en toelaatbaar koppel.	Misumi micro lineaire geleidingsschuif, verlengd type	40~700	0.6~7.2	12~40	21~67.7	4.5~15	￥172+
	Verbreed en uitgebreid type	De boutgrootte neemt toe, waardoor de bevestigingssterkte verbetert. Het heeft ook een hogere nominale belasting en toelaatbaar koppel in vergelijking met het standaardschuiftype.	Misumi micro lineaire geleider, verbreed en verlengd type	40~700	1.6~7.2	24~54	32~67.7	6.5~15	￥265+
	Met zoekgat type	Het verkort effectief de assemblagetijd van apparatuur en maakt repetitieve positionering eenvoudiger.	Misumi lineaire microgeleider met positioneergat, type korte schuifgeleider	35~670	0.79~3.08	17~32	19.6~32.7	6.5~12	￥234+
			Misumi lineaire microgeleider met positioneergat, standaard schuifgeleider	35~700	0.9~5.2	17~40	23.6~50	6.5~15	￥244+
	Rail verbreed type	Vergeleken met standaardproducten neemt de boutgrootte toe, wat resulteert in een verbeterde bevestigingssterkte.	Misumi micro lineaire geleidingsrail, verbreed type, schuifregelaar verbreed type	50~670	1.4~5.8	36~74	31.1~55	7~13	￥246+
			THK micro, SRS type schuifvariant WM	50~630	3.29~9.12	30~60	39~55.5	9.1~13.3	￥327+
	Bestand tegen hoge temperaturen	Hij kan worden gebruikt in omgevingen met een maximumtemperatuur van 150℃.	Misumi lineaire microgeleider, hittebestendig type	35~670	0.79~5.8	17~32	19.6~58.3	6.5~12	￥268+
Type voor zwaar gebruik	Standaard type	Gebruikt voor zeer nauwkeurige positionering, hoge belasting en aandrijving met hoge frequentie.	Misumi ultrazware lineaire geleider met harsbevestiging	220~1960	16.3~35.5	44~90	69.8~98.6	25~33	￥1021+
		Dit THK-product heeft een wereldstandaardformaat en is automatisch zelfuitlijnend, waardoor het een uitstekende duurzaamheid heeft.	THK, HSR-schuifvariant R	64~1960	8.33~50.2	34~70	56.6~134.8	23.3~47.5	￥370+
		Dit THK-product heeft een wereldstandaardformaat en is automatisch zelfuitlijnend. Het heeft een laag zwaartepunt en een hoge stijfheid.	Schuifvariant THK, SHS type V	71~1960	14.2~72.9	34~70	64.4~152	21~40.5	￥373+
		Hij heeft een contactstructuur van stalen kogels met een sterk draagvermogen in radiale richting, waardoor hij geschikt is voor horizontale installatie.	THK, SSR-schuifvariant XW	64~1960	14.7~31.5	34~48	56.9~83	19.5~26.2	￥379+
		Het heeft een ingebouwd smeringsvrij systeem en biedt een hoge precisie, een lage wrijvingscoëfficiënt en lage onderhoudskosten.	ABBA, BR serie schuifvariant R0	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥167+
			ABBA, BR-serie (met flenstype met schroefdraad)	80~2200	8.5~48	47~100	66~134.8	24~48	￥172+
			ABBA, BR-serie (zonder flens met schroefdraad)	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥167+
	Kort type	Vergeleken met het standaardschuiftype kan het volume met 20% worden verminderd.	THK, SSR-schuifvariant XV	47~1960	9.1~21.7	34~48	40.3~60	19.5~26.2	￥328+
			ABBA, BR-serie schuifvariant SU (kort type zonder flens met schroefdraad)	80~2200	5.2~12.5	34~48	47.6~62.5	24~33	￥151+
	Verbreed type	De boutgrootte neemt toe, wat resulteert in een verbeterde bevestigingssterkte. Het heeft ook een hogere nominale belasting en toelaatbaar koppel in vergelijking met het standaardschuiftype.	THK, HSR-schuifvariant A	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥334+
			THK, HSR type schuifregelaar variant B	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥335+
		Dit THK-product heeft een wereldstandaardformaat en is automatisch zelfuitlijnend. Het heeft een laag zwaartepunt en een hoge stijfheid.	THK, SHS type schuifregelaar variant C	71~1960	14.2~72.9	47~100	64.4~152	21~40.5	￥155+
	Uitgebreid type	Vergeleken met het standaard schuifwieltype heeft deze een hogere nominale belasting en een hoger toelaatbaar koppel.	ABBA, BR-serie glijdervariant LR (zonder flensschroefdraad)	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥235+
	Verbreed en uitgebreid type	De boutgrootte neemt toe, waardoor de bevestigingssterkte verbetert. Het heeft ook een hogere nominale belasting en toelaatbaar koppel in vergelijking met het standaardschuiftype.	THK, HSR type glijder variant LB	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥421+
	Met zoekgat type	Het verkort effectief de assemblagetijd van apparatuur en maakt repetitieve positionering eenvoudiger.	Misumi middelzware lineaire geleider	100~1960	5~11.7	34~48	41~92.6	20~26.5	￥484+