След въвеждането на линейния лагер на втулката с топка, кръгово ръководство, изобретено от Томсън през 40-те години, полето на кръговия линеен водач на топка постоянно се развива.С подобряването на товароносимостта, експлоатационния живот и опростяването на производството, линейният водач с триене с почти нула се използва все по-широко.След въвеждането на квадратни и линейни водачи през 70-те години на миналия век, основният въпрос за инженерите по проекти е: трябва ли да използваме кръгли или квадратни водачи?
Въпреки че различните изисквания за шлайфане, присъщи на дизайна, водят до това, че първоначалната цена на квадратния водач е няколко пъти по-висока от тази на кръговото ръководство, новите техники на производство и икономията на мащаба позволяват на квадратния водач да се конкурира енергично с кръговия водач в по-широк спектър от приложения ,След навлизането в областта на машините, използването на квадратни водачи вече може да се види в много приложения, където някога са се използвали само кръгови водачи.Продажбите на кръгли линейни лагери обаче все повече се увеличават от година на година.Поради определена присъща уникалност и благоприятни характеристики, подходящи за конкретни приложения, водачите на сачмени втулки все още са популярни, най-важното, защото са кръгли, а квадратните щифтове понякога не се вписват в кръгли дупки.
За да приложи правилния тип линеен водач към конкретни приложения, дизайнерският инженер трябва да вземе предвид предимствата и възможностите на всяко ръководство.Първото съображение трябва да бъде проектните изисквания, които трябва да вземат предвид натоварването, точността, твърдостта, покритието, геометричния размер и други важни фактори.По принцип има взаимодействие между тези изисквания.
Продуктите с квадратни водачи могат да задоволят нуждите на приложения с високо натоварване, изискващи висока твърдост. Например, максималното натоварване от 25 мм квадратен водач може да бъде до 20 kN. При паралелно движение между водача на лагера и водача, той може да достигне точността от 3 ~ 10 м / м.Топката на топката в този продукт на водача е точно заземена, така че водачът да е точно съчетан с топката, тоест седалката, която върви върху водача на топката, може да бъде само малко по-голяма от диаметъра на самата топка.Това води до по-голяма контактна зона между топката и седалката под товар, отколкото кръглото направляващо устройство, където както топката, така и вътрешната седалка (валът) са изпъкнали повърхности.По този начин, докато топката се изравнява при натоварване, коравината на квадратния водещ лагер ще се увеличи с коефициент пет при натоварване.
Квадратните направляващи релси могат да се използват и при условия на предварително натоварване, вариращи от леки (3% от номиналното динамично натоварване) до тежки (13% от номиналното динамично натоварване).Типичното приложение на квадратните водещи лагери е в индустрията на машинните инструменти, което изисква изключително висока товароносимост, твърдост и точност.Тъй като лагерът вече е претърпял първоначална деформация, презареждането допълнително намалява количеството на деформация под товара.Досега обсъждахме лагери със сферични сферични лагери.Заслужава да се отбележи, че квадратни водещи лагери с цилиндрични ролкови елементи също са налични, ако е необходим по-голям (повече от два пъти) товарен капацитет от квадратен топка водач, без да увеличавате размера на обвивката.
След като квадратният водач може да отговори на изискванията за товароносимост, твърдост и точност, много инженери няма да провеждат допълнителни тестове.Това обаче води до намаляване на производителността на системата и увеличаване на авансовите разходи и разходите за поддръжка.Продуктът с кръгъл водач има много предимства, едно от които е, че може да работи безпроблемно, когато се монтира върху долната гладка повърхност с грешка в плоскост над 150 mm / m.Когато твърдите линейни лагери са монтирани на ролки, при накланяне и под ъгъл на страничен наклон, грешките на плоскост на монтажната повърхност често причиняват свързване, което води до по-голямо теглене и намаляване на експлоатационния живот до 50%.За да се реши този проблем, в процеса на сглобяване е необходимо стриктно да отрежете съответстващата повърхност или да коригирате всяка част към уплътнението и да я приспособите към нормалната работа, което ще увеличи разходите.За по-сложни приложения за обработка се увеличават предните и експлоатационните разходи поради повишените изисквания за поддръжка.Цената варира в широки граници от по-малко от 100 до хиляди долара.С продуктите с кръгли направляващи шини лагерите могат да бъдат монтирани към заварената тръбна рамка или директно фиксирани към бетонния фабричен под.
Линейните лагери с сачмени втулки могат да бъдат адаптирани към различни условия поради способността им да регулират центъра.Тъй като валът е кръгъл, сферичната втулка се върти свободно, докато се търкаля около вала.Височината на монтиране на двете съседни водачи може да бъде малко по-различна и разлика от 1 до 2 mm е допустима, когато водачите се монтират на интервали от 300 mm или повече.По подобен начин, пръстените на корпуса на повечето сачмени втулки са проектирани така, че всеки линеен лагер да се върти до 1/2 градуса при ъглите на потапяне и плъзгане, за да побере грешки в плоскост или подравняване.Платформата на вала, използвана за ограничаване на сачмената втулка и опората на направляващата шина, обикновено е изработена от алуминий, който има по-малка гъвкавост за адаптиране към максималната грешка в паралелизма на 25 м между всеки вал.Резултатът е ефективна обувка с коефициент на триене от 0,001 до 0,004 при незадоволителни условия.Монтажът на линейни водачи към заварени тръбни рамки е често срещан в заводската автоматизация.В много OEM приложения монтажните повърхности са с изтеглени тръби и ламарина.При тези условия кръговите водачи обикновено се инсталират по-бързо и работят по-гладко от квадратните.
Значително предимство на продукта с кръгови водачи е, че кръглата плоча може да поддържа вала в края, реализирайки кръговата линейна конструкция на лагера, която обхваща празнина от 12 до 24 пъти по-голяма от диаметъра на вала. Този дизайн може да се използва в различни приложения от системата на козлови кранове във фабрична автоматизация до избора и поставянето на модули в ДНК машини за проби.Подвижната ос е конструирана изцяло от двата края на неподвижната ос.Без значение каква е повърхността на машината между двете точки, без значение дали има само една точка, точността на устройството няма да бъде засегната, зависи само от точността на устройството за край на поддръжка.Освен това, ако искате да използвате линеен водач към набор от система за задвижване на винтове, трябва само да пробиете три отвора в плоча, тоест въз основа на опората на два кръгови водача и винтовия лагер, който е най-лесният метод за правене.При този дизайн няма нужда да се регулира по време на монтажа.
Решението с квадратен водач на проблема с подравняването изисква използването на само един водач.Тъй като може да поддържа въртящ момент във всички посоки, не е необходимо да се използват квадратни водещи лагери в водещи двойки или дори в лагери.За леки натоварвания, т.е. товари в рамките на носещия товар и въртящия момент, един квадратен водещ лагер може да осигури желаните насоки, но не всички квадратни водачи могат да бъдат проектирани за този тип работа.Това ръководство премахва проблема с подравняването на двата водача върху постепенно разширяваща се повърхност.Все пак трябва да се има предвид, че квадратният водач не е проектиран така, че да прегражда пролуката и крайната опора чрез подравняване чрез механизма за предаване.Поради ексцентрично натоварване, един водач може да не е подходящ за приложения с широк отпечатък на движение, като 300 мм.Преди да вземете решение, трябва да се провери степента на въртящ момент на водача и неговата коравина при натоварване на въртящия момент.
Гъвкавостта на дизайна е много важно значение при избора на компоненти.Често, за да се постигне оптимална производителност, компонентите трябва да бъдат модифицирани, за да подобрят функционалността или да съвпадат в желаното пространство.Квадратните направляващи лагери са по-компактни от лагерите с кръгли сачмени втулки в сравнение с номиналните натоварвания.По този начин, ако геометрията поддържа системните изисквания на потребителя' потребителят ще има доста оптимизирана обвивка.Ако обаче се изискват модификации, това е по-лесно да се направи на кръгови водачи.Кръговият вал може да бъде конфигуриран по много начини, така че краят на вала да е фиксиран и да може да се използва като конструктивен елемент в големия монтаж и да може да бъде центриран и радиален през сондажите, равнините и диаметрите на кутията на оста ,С кръгъл вал може да бъде закупен отделно втулка с топка, което може да бъде присъщо на пробиването на съседни компоненти, както и алуминий или стомана
Масата на вала съвпада.Масата на вала прави лагера лесен за инсталиране и позволява определена граница за модификация.
В някои приложения плоскостта може да бъде друг основен фактор, който трябва да се вземе предвид.Лагерите на сачмените втулки обикновено протичат много гладко и разликата между квадратните и кръгли водачи често се усеща от ръката, въпреки че може да има малки разлики между компонентите и приложението и обикновено липсват данни за плоскостта, свързани с индустрията.Точният контакт върху изпъкналата повърхност между топката и водача свежда до минимум възможността за изтъркване.Втулката с топка обикновено работи при малък клирънс или леко предварително натоварване от 1 до 2% номинално динамично натоварване, подобрявайки стабилността.Поради високата си консистенция и предварително натоварване, квадратните водещи лагери могат да се използват в някои&"notch GG"; случаи.В повечето случаи това е възможно, но ако са необходими лагери от типа на инструмента, кръговите водачи могат да бъдат по-изгодни.Освен това, поради простата си кръгова геометрия, уплътненията на кръговата втулка са по-надеждни и създават по-малко съпротивление.Квадратният водач на чистачките трябва да съответства на сачмената топка в водача, за да се постигне трайно уплътнение.
Последното съображение при инсталирането на кръгови водачи са полимерните втулки от типа на топката на вала.Могат да се използват високоефективни материали от носещ клас, подходящи за алуминий или други основи, за да се осигури добра товароносимост (еквивалентна на 20% от товароносимостта на сачмената втулка) и по-нисък коефициент на триене в диапазона от 0,05 до 0,25.Лагерите на втулката могат да работят безпроблемно в тежки условия с частици, които могат да повредят плътно запечатана сачмена втулка, или могат да работят нормално в системи със сачмени лагери, повредени от ударни товари.От друга страна, шумът от сферичния цикъл може да е проблем в сферичната втулка или квадратните водещи лагери, но до голяма степен това не е в случая с тези втулки.Няма нужда от закалени стоманени валове с топка втулка, тъй като контактните повърхности са разпределени на голяма площ.Валът от неръждаема стомана може да се използва както за чиста среда като полупроводници и фармацевтични продукти, така и за тежки среди, като обработка на храни.
В много случаи дизайнерите имат голяма гъвкавост при избора на технологии.Фина настройка на производителността на системата'За да се постигне това оптимално решение обаче, трябва да се вземат предвид общите разходи за монтаж, както и разходите за механична обработка, довършителни работи и монтаж.