Slovníček terminologie lineárních vedení

Tento slovníček se zaměřuje na lineární vedení s oběhem valivých těles (kuliček a válečků), protože u kluzných vedení je variabilita terminologie a parametrů menší.

Termín lineární vedení zahrnuje několik kategorií výrobků, od kluzných vedení přes kuličková pouzdra po vedení s oběhem válečků. K potenciálnímu zmatení pojmů přispívá skutečnost, že mnoho termínů je užíváno zaměnitelně nebo jsou tak obecné (vezměme si například samotné lineární vedení), že mohou označovat libovolný z několika různých výrobků. A to se netýká jen popisu výrobků – konstrukční typy a technické parametry jsou v mnoha případech označovány různými názvy podle výrobce. K lepší orientaci by měl přispět následující seznam termínů, které se používají k identifikaci, popisu a specifikaci lineárních vedení.

Typy výrobků
Existují dva hlavní typy vedení s oběhem kuliček: s pohybem po vodicích tyčích kruhového průřezu a s pohybem po profilových vodicích kolejnicích. Protože jsou oba typy založeny na obíhajících kuličkách, je užívaná terminologie velmi podobná a často se překrývá. Zde je přehled nejběžnějších termínů, které se používají u jednotlivých typů:

Vedení s kruhovými vodicími tyčemi a oběhem kuliček: označovaná také jako lineární pouzdra, kuličková pouzdra, pouzdra nebo obecně jako „lineární kuličková ložiska". I když je termín „lineární kuličkové ložisko" nejméně popisný, patří mezi nejběžněji používané termíny a při použití v kontextu lineárních vedení se jím většinou rozumí pouzdro pro kruhové vodicí tyče. Lineární vedení s kruhovými vodicími tyčemi byla prvním typem vedení s oběhem kuliček a stále se široce používají v aplikacích s nižšími zatíženími a silami nebo tam, kde existuje mimořádně nepříznivé prostředí.

Profilová kolejnicová vedení s oběhem kuliček: také označovaná jako vodicí kolejnice, lineární vedení, vedení LM nebo profilové kolejnice. V těchto systémech má vodicí kolejnice obvykle pravoúhlý tvar a je speciálně obrobená tak, že se nosné prvky (buď kuličky, nebo válečky) pohybují po kolejnici v drahách. Profilová kolejnicová vedení s oběhem valivých těles mají větší únosnost a vyšší tuhost než provedení s kruhovými tyčemi a používají se ve všech typech aplikací, od jednoduchých manipulátorů přes polovodičová zařízení po obráběcí stroje.

Technická specifikace
Únosnost je nejzákladnějším parametrem každého lineárního vedení.Lineární vedení s oběhem valivých těles odolávají jak prostým silám, tak momentovým zatížením. Jsou však charakterizována dvěma různými druhy únosnosti: statickou a dynamickou.

Statická únosnost, označovaná C0, je zatížení nebo moment, při kterém se trvalá deformace oběžné dráhy rovná 0,0001 (0,01%) průměru kuliček nebo válečků.

Dynamická únosnost C je konstantní zatížení, orientované kolmo na nosnou plochu, při kterém 90 % vzorků dosáhne za provozu definované pojezdové vzdálenosti. Dynamická únosnost se používá k výpočtu teoretické životnosti ložisek.

Přesnost je jednou z definujících charakteristik sestav profilového kolejnicového vedení. Třída přesnosti profilového kolejnicového vedení je určena na základě pěti různých parametrů:

- výšková tolerance sestavy kolejnice a vozíku;
- přípustný rozdíl výšky mezi jednotlivými vozíky na stejné kolejnici;
- šířková tolerance sestavy kolejnice a vozíku;
- přípustný rozdíl šířky jednotlivých vozíků na stejné kolejnici;
- rovnoběžnost referenčních ploch kolejnice a vozíku.

Předpětí je další důležitou charakteristikou sestav profilového kolejnicového vedení, protože určuje velikost (nebo absenci) vůle mezi ložiskovým vozíkem a vodicí kolejnicí. Předpětí se dosahuje použitím kuliček (nebo válečků), jejichž průměr je o něco větší než vzdálenost mezi oběžnými drahami ložiskového vozíku a vodicí kolejnicí. Tím se eliminuje vnitřní vůle mezi kolejnicí a ložiskovým vozíkem a snižuje vychýlení při působení vnějšího zatížení.

Konstrukce
I když konstrukce lineárního ložiska není součástí technické specifikace, obvykle se uvádí v katalozích výrobců a jednotlivé konstrukční varianty mají významný vliv na výkonnostní charakteristiky.

Uspořádáním oběžných drah se rozumí, kde a jak nosné kuličky „dosedají" na profilovou kolejnici. Existují dvě uspořádání oběžných drah: do X a do O.

Uspořádání do X se takto označuje, protože linie dotyku mezi kuličkami a oběžnými drahami směřují dovnitř, takže uvnitř profilové kolejnice tvoří písmeno „X". Toto uspořádání dává sestavě stejnou únosnost ve všech směrech, ale snižuje její schopnost zvládat momentová zatížení.

Uspořádání do O se takto označuje, protože linie dotyku směřují ven, takže kolem kolejnice vytvářejí písmeno „O". Při této konstrukci vzniká delší rameno síly, takže ložisko odolává vysokému momentovému zatížení. Geometrie oběžných drah určuje počet míst dotyku mezi kuličkou a oběžnou dráhou a ovlivňuje tření a únosnost ložiskového vozíku.

U kruhového profilu vzniká mezi kuličkou a oběžnou dráhou dvoubodový dotyk. Sestava tak získává nižší koeficient tření a plynulejší charakter chodu.

U gotického profilu vzniká mezi kuličkou a oběžnými drahami čtyřbodový dotyk, jehož výsledkem je vyšší momentová únosnost, ale také větší tření.