带法兰边圆柱滚子式滚动支承结构

　　做设备结构设计的时候，这类带双侧法兰边的滚动支承，往往是用在需要同时承受径向载荷、少量轴向窜动限位的安装场景里，不像普通深沟球轴承只靠外圈过盈装在轴承座孔里，两端的法兰凸缘可以直接贴合安装基准面，不用额外加工轴承端盖做轴向定位，能省掉不少装配环节的加工工序，在小型输送辊道、轻工包装设备的从动辊支承、小型工装夹具的旋转销轴部位用得特别多。

　　实际做结构选型的时候，首先要卡安装边界的尺寸：这类支承的圆柱主体外径是和安装座的通孔做间隙配合的，装配的时候不用敲打过盈配合的外圈，直接把主体穿进安装孔，两端法兰的端面贴住安装座的两侧壁，用法兰上预留的沉头孔拧上内六角螺钉就能完成固定，比普通轴承的装配效率高不少，尤其是在需要频繁拆换维护的工位，不用做拉马拆卸外圈的操作，松掉螺钉就能整体抽出支承，维护更换的时间能压缩到原来的三分之一。

　　从功能特性来说，这个结构的滚动体排布是沿着圆柱主体的轴向均匀布置的，径向承载能力比同尺寸的深沟球轴承高不少，能承受中等冲击的径向载荷，两端的法兰边和滚动体的端面保持微小的配合间隙，既能限制辊轴或者销轴的轴向窜动量，又不会因为轴向力过大造成滚动体端面的异常磨损，在输送线的从动辊应用里，能避免辊道运行过程中辊子轴向窜动刮碰侧边护板，也不用额外在轴端加工卡簧槽装轴用挡圈，轴的加工工序也能相应简化。

　　建模的时候首先要确定核心的尺寸链：先定适配的轴径尺寸，也就是内圈的配合孔径，要按照基孔制的配合公差来留安装间隙，和旋转轴做过渡配合，保证轴转动的时候内圈能随轴同步旋转，不会出现内圈跑圈的磨损问题。然后确定滚动体的直径和数量，要根据额定径向载荷来算，滚动体的直径越大、数量越多，承载能力越强，但也要保证相邻滚动体之间的保持架有足够的壁厚，不会在运行过程中出现保持架断裂的问题。两端的法兰凸缘厚度要根据安装时的螺钉锁紧力来算，不能太薄导致锁紧的时候法兰变形，一般法兰厚度取主体壁厚的1.2到1.5倍就足够，法兰上的安装孔要做沉头设计，保证螺钉拧进去之后头部不突出法兰端面，避免和相邻的转动部件发生刮碰。

　　实际应用里还要考虑润滑的结构，这个支承的圆柱主体上可以预留润滑脂注油孔，直通滚动体的滚道位置，不用拆开结构就能定期加注润滑脂，适合在粉尘较多的车间环境里使用，密封结构可以直接做在法兰的内侧，和内圈的端面形成微小的迷宫密封间隙，阻挡外界的粉尘、切削液进入滚道内部，延长支承的使用寿命。之前给小型木工机械做送料辊支承的时候，一开始用的是普通深沟球轴承，因为木工车间木屑多，轴承经常进木屑卡死，换成这种带法兰的滚动支承之后，靠法兰内侧的迷宫密封挡木屑，维护周期从原来的半个月延长到了三个月，而且更换的时候不用拆整个辊道的侧板，直接从外侧拧掉螺钉就能换备件，一线维护的师傅反馈操作起来方便很多。

　　做结构校验的时候，还要注意法兰和圆柱主体的连接圆角，不能做直角尖角，要留足够的过渡圆角，避免应力集中，因为在承受冲击载荷的时候，法兰和主体连接的位置是应力集中的薄弱点，留R1到R2的过渡圆角，能大幅提升结构的抗冲击能力，不会在受冲击的时候出现法兰断裂的问题。另外滚动体的滚道表面粗糙度要控制在Ra0.8以下，减少滚动摩擦的阻力，降低运行过程中的温升，避免长时间高速运行的时候润滑脂过早失效。这类结构在小型自动化设备的旋转工位、工装夹具的回转支承部位也很适用，因为整体结构紧凑，安装不需要额外的轴承座，能缩小整个机构的安装空间，让设备整体结构更紧凑，减少不必要的结构冗余。