Инженеры зачастую не учитывают важные параметры линейных направляющих и блоков перемещения (кареток) в ходе проектирования и создания оборудования. Важны не только класс точности, выдерживаемые нагрузки и современные технологические новшества, как, к примеру, необслуживаемый блок,  — система линейного перемещения содержит еще  ряд характеристик, которые следует учитывать в ходе работ по проектированию.

Назначение преднатяга

В случае малых нагрузок и необходимости очень плавного движения  линейным направляющим качения придают зазор. В ряде случаев предпочтительнее использовать предварительный натяг, поскольку он способен устранить люфт, присутствующий в направляющем механизме, а также увеличить жесткость направляющей качения.

Достигнуть преднатяга можно, создав предварительно внутреннее напряжение в зоне контакта меж дорожками и элементами качения. В случае подачи нагрузки в область предварительно натянутой направляющей качения, величина упругих деформаций за счет внутреннего напряжения оказывается меньше, нежели без преднатяга, при этом увеличивается жесткость направляющей качения.

Настройка предварительного натяга

Размер преднатяга определяется, учитывая характеристики машин, а также  оборудования, где монтируется направляющая качения, и учитывая характер нагрузки, которая воздействует на направляющую. Стандартной величиной преднатяга считается для линейных направляющих качения величина,  равная 1/3 нагрузки, в случае, когда элементы качения представляют собой шарики (стальные), и около 1/2 нагрузки в случае применения роликов (цилиндрических). Если направляющим качения необходимо иметь высокую жесткость, чтобы оказывать противодействие вибрации либо переменным нагрузкам, величину предварительного натяга можно увеличить.

Выбирая преднатяг, следует соблюдать меры предосторожности. Даже в случае, когда необходимо получение очень высокой жесткости, нужно  избегать чрезмерного преднатяга, поскольку он может создать высокое напряжение между дорожками и элементами качения, в результате происходит снижение ресурса у направляющих качения. Следует правильно выбирать величину создаваемого предварительного натяга,  учитывая условия эксплуатации. В случае эксплуатации линейных направляющих качения при больших преднатягах, необходимо обращаться к производителю для получения дополнительной информации. Линейные подшипники, а также вращающиеся втулки, имеющие малую длину хода, ни при каких условиях не должны функционировать при большом преднатяге.

Трение в направляющих качения линейного типа

Статическое или начальное трение в линейных направляющих качения является существенно меньшим, нежели в стандартных направляющих скольжения. При этом незначительное различие между динамическим и статическим трением, и изменение трения незначительное при изменении скорости. Такие характеристики линейных направляющих качения являются просто непревзойденными, позволяющими им уменьшить потребление мощности, снизить рост температуры в ходе работ и увеличить скорость хода.

Поскольку сопротивление трения, как и его изменения, невелики, можно получить быструю реакцию на команды перемещения и высокую точность позиционирования.

Коэффициент трения

Направляющие качения имеют сопротивление трения, напрямую зависящее от типа направляющих, нагрузки, применяемой смазки и скорости хода.

Как правило, смазка и уплотнения представляют собой основные факторы, определяющие сопротивление трения в приложениях с высокими скоростями и малыми нагрузками. При этом величина нагрузки оказывает влияние на сопротивление трения при приложениях с высокими нагрузками и низкими скоростями. В направляющих качения на сопротивление трения фактически влияет ряд факторов, однако практически применяется определенная формула.

В направляющих, имеющих уплотнения, учитывается также сопротивление уплотнений, которое в значительной мере зависит как от состояния смазки, так и от трущейся кромки уплотнения. При применении правильных методов смазки и установки и в случае умеренной величины нагрузки при функционировании линейной направляющей качения коэффициенты трения лежат в диапазоне, заданном производителем. Этот коэффициент, как правило, увеличивается при незначительной нагрузке.