Guias lineares: Um olhar aprofundado sobre a seleção e as aplicações

I. Introdução às guias lineares

As guias lineares, também conhecidas como calhas de deslizamento, calhas lineares ou guias deslizantes lineares, suportam e guiam componentes móveis em movimento linear recíproco ao longo de uma direção predeterminada.

Dada a mesma dimensão dos componentes móveis, têm uma carga nominal e uma precisão de movimento mais elevadas do que os rolamentos lineares, sendo também capazes de suportar uma certa carga de binário.

Como se pode ver nas Figuras 1 e 2, as guias lineares podem ser utilizadas para o transporte de cargas pesadas em espaços horizontais, movimentos de posicionamento precisos e movimentos de orientação exactos em espaços verticais. Asseguram um movimento fiável em espaços pequenos e têm amplas aplicações nas indústrias de máquinas-ferramentas, eletrónica, médica e robótica.

Como se pode ver na Figura 3, a guia linear é composta por calhas de deslizamento, cursores, rolamentos de esferas, retentores de esferas e ranhuras de recirculação. O princípio principal é fazer com que as esferas de aço circulem através da estrutura das ranhuras de recirculação e dos retentores de esferas, conseguindo assim um movimento linear de baixa fricção do cursor no carril deslizante.

Características básicas da guia linear:

Esta estrutura determina as seguintes características básicas da guia linear:

• Devido ao contacto ponto-superfície, a resistência ao atrito é pequena, o que permite um movimento fino e um posicionamento de alta precisão dos dispositivos de controlo.
• Uma vez que os rolamentos de esferas têm as suas próprias ranhuras de rolamento, a força sobre a superfície rotativa será dispersa, pelo que tem uma grande carga admissível.
• É pouco provável que a guia linear gere calor por fricção durante o funcionamento e é resistente à deformação térmica, o que a torna adequada para movimentos a alta velocidade.
• O ângulo de contacto de cada fila de rolamentos de esferas é normalmente de 45 graus, pelo que as quatro direcções de ação (radial, radial inversa e lateral) no cursor têm a mesma carga nominal.

II. Classificação das guias lineares

Dependendo das diferentes aplicações de carga, podem ser divididos principalmente em tipos miniatura, médio e pesado.

Como as guias lineares transferem principalmente cargas através de rolamentos de esferas, a diferença entre os tipos miniatura, médio e pesado reside principalmente no número de carreiras de esferas.

Como se pode ver nas Figuras 4 e 5, as guias lineares miniatura têm geralmente 2 filas de esferas de aço, com 4 pontos de contacto com a superfície do carril, o que permite uma estrutura compacta.

As guias lineares médias e pesadas têm normalmente 4 filas de esferas de aço, aumentando a sua capacidade de carga. A carga nominal dinâmica básica das guias lineares miniatura é geralmente inferior a 10KN, enquanto a das guias médias e pesadas pode atingir 80KN.

As guias lineares são classificadas de acordo com as diferentes larguras de pista e larguras e comprimentos dos cursores, como se segue:

Os carris de guia linear são classificados da seguinte forma, com base na largura do carril e na largura e comprimento do cursor:

III. Cenários de utilização das guias largas

A relação entre a altura total e a largura da via das guias normais é de cerca de 1,1, enquanto a das guias largas é de cerca de 0,65. A altura total da via larga é 40% inferior à da via normal. Por conseguinte, em situações em que a altura é limitada, as vias largas são as mais adequadas; inversamente, as vias normais são utilizadas quando a largura é limitada.

Por outro lado, com uma relação altura/largura inferior, o binário estático admissível das vias largas é mais do dobro do das vias normais. A sua rigidez é significativamente aumentada, tornando-as ideais para estruturas com centros de gravidade deslocados.

Cenários de utilização de cursores largos:

As corrediças largas e as corrediças normais têm cargas nominais de base e binários estáticos admissíveis semelhantes. No entanto, os parafusos de fixação da corrediça larga são maiores do que os da corrediça normal, o que aumenta a força de fixação.

Cenários de utilização para cursores de vários comprimentos:

Depois de selecionar a via, a decisão de utilizar cursores de que comprimento se baseia principalmente no facto de que quanto mais longo for o cursor, maior será a carga nominal de base e o binário estático admissível.

IV. Resumo das dimensões dos carris de guia linear

Categoria	Tipos de cursores	Características	Número do produto	Comprimento do carril (mm)	Carga dinâmica nominal (KN)	Largura do cursor W (mm)	Comprimento da corrediça L (L1) (mm)	Altura do cursor K (mm)	Preço
Micro tipo	Tipo padrão	O tipo mais básico nas especificações padrão da indústria, com uma grande variedade de tamanhos e uma elevada relação custo-desempenho.	Guia micro linear Misumi tipo deslizante standard (recomendado)	25~700	0.3~5.2	12~40	17.4~50	4.5~15	￥176+
			THK micro, variante deslizante do tipo SRS M	50~630	2.69~6.66	20~32	30.8~43	8.5~13.3	￥289+
	Tipo curto	Em comparação com o tipo normal de corrediça, o seu volume pode ser reduzido em 20%.	Micro-guia linear Misumi tipo deslizante curto	35~670	0.79~3.08	17~32	19.6~32.7	65~12	￥1788+
	Tipo alargado	Em comparação com os produtos standard, o tamanho dos parafusos aumenta e a resistência de fixação melhora.	Micro guia linear deslizante Misumi, tipo standard alargado	35~700	0.9~5.2	24~54	23.6~50	6.5~15	￥203+
	Tipo alargado	Em comparação com o tipo de corrediça standard, tem uma carga nominal e um binário admissível mais elevados.	Guia micro linear deslizante Misumi, tipo alargado	40~700	0.6~7.2	12~40	21~67.7	4.5~15	￥172+
	Tipo alargado e alargado	O tamanho do parafuso aumenta, melhorando a resistência da fixação. Tem também uma carga nominal e um binário admissível mais elevados em comparação com o tipo de corrediça normal.	Guia micro linear deslizante Misumi, tipo alargado e estendido	40~700	1.6~7.2	24~54	32~67.7	6.5~15	￥265+
	Com tipo de furo de localização	Reduz efetivamente o tempo de montagem do equipamento e permite um posicionamento repetitivo mais fácil.	Micro-guia linear Misumi com furo de localização, tipo deslizante curto	35~670	0.79~3.08	17~32	19.6~32.7	6.5~12	￥234+
			Micro-guia linear Misumi com furo de localização, tipo deslizante standard	35~700	0.9~5.2	17~40	23.6~50	6.5~15	￥244+
	Tipo de carril alargado	Em comparação com os produtos standard, o tamanho dos parafusos aumenta, o que resulta numa maior resistência à fixação.	Carril de guia micro linear Misumi, tipo alargado, tipo deslizante alargado	50~670	1.4~5.8	36~74	31.1~55	7~13	￥246+
			THK micro, SRS tipo deslizante variante WM	50~630	3.29~9.12	30~60	39~55.5	9.1~13.3	￥327+
	Resistente a altas temperaturas	Pode ser utilizado em ambientes com uma temperatura máxima de 150℃.	Micro-guia linear Misumi, tipo resistente ao calor	35~670	0.79~5.8	17~32	19.6~58.3	6.5~12	￥268+
Tipo de serviço pesado	Tipo padrão	Utilizado para posicionamento de alta precisão, carga elevada e acionamento de alta frequência.	Guia linear ultra-pesada Misumi com retentor de resina	220~1960	16.3~35.5	44~90	69.8~98.6	25~33	￥1021+
		Esse produto da THK é de tamanho padrão mundial e tem capacidade de auto-alinhamento automático, proporcionando excelente durabilidade.	THK, variante deslizante do tipo HSR R	64~1960	8.33~50.2	34~70	56.6~134.8	23.3~47.5	￥370+
		Esse produto da THK é de tamanho padrão mundial e tem capacidade de auto-alinhamento automático. Ele apresenta um centro de gravidade baixo e alta rigidez.	THK, variante deslizante do tipo SHS V	71~1960	14.2~72.9	34~70	64.4~152	21~40.5	￥373+
		Possui uma estrutura de contacto de esferas de aço com uma forte capacidade de carga na direção radial, tornando-o adequado para instalação horizontal.	THK, variante deslizante do tipo SSR XW	64~1960	14.7~31.5	34~48	56.9~83	19.5~26.2	￥379+
		Possui um sistema integrado sem lubrificação, oferecendo alta precisão, baixo coeficiente de atrito e baixos custos de manutenção.	ABBA, variante R0 da barra deslizante da série BR	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥167+
			Série ABBA, BR (com tipo de flange roscada)	80~2200	8.5~48	47~100	66~134.8	24~48	￥172+
			Série ABBA, BR (sem flange de tipo roscado)	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥167+
	Tipo curto	Em comparação com o tipo de corrediça normal, o seu volume pode ser reduzido em 20%.	THK, variante deslizante do tipo SSR XV	47~1960	9.1~21.7	34~48	40.3~60	19.5~26.2	￥328+
			Variante SU da corrediça da série ABBA, BR (tipo curto sem flange tipo roscado)	80~2200	5.2~12.5	34~48	47.6~62.5	24~33	￥151+
	Tipo alargado	O tamanho do parafuso aumenta, resultando numa maior resistência de fixação. Tem também uma carga nominal e um binário admissível mais elevados em comparação com o tipo de corrediça padrão.	THK, variante A da corrediça do tipo HSR	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥334+
			THK, deslizador tipo HSR variante B	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥335+
		Esse produto da THK é de tamanho padrão mundial e tem capacidade de auto-alinhamento automático. Ele apresenta um centro de gravidade baixo e alta rigidez.	THK, variante do cursor do tipo SHS C	71~1960	14.2~72.9	47~100	64.4~152	21~40.5	￥155+
	Tipo alargado	Em comparação com o tipo de corrediça standard, tem uma carga nominal e um binário admissível mais elevados.	Variante LR da corrediça da série ABBA, BR (sem flange roscada)	80~2200	8.5~48	34~70	66~134.8	28~55	￥235+
	Tipo alargado e alargado	O tamanho do parafuso aumenta, melhorando a resistência da fixação. Tem também uma carga nominal e um binário admissível mais elevados em comparação com o tipo de corrediça normal.	THK, variante deslizante do tipo HSR LB	64~1960	8.33~50.2	47~100	56.6~134.8	19.3~40.5	￥421+
	Com tipo de furo de localização	Reduz efetivamente o tempo de montagem do equipamento e permite um posicionamento repetitivo mais fácil.	Guia linear Misumi para serviço médio	100~1960	5~11.7	34~48	41~92.6	20~26.5	￥484+