带法兰安装座的立式轴支撑结构件

　　这类带方形安装法兰的立式轴支撑结构，在轻工自动化输送线、小型物料分拣设备的从动辊组端侧十分常见，日常做设备改型时经常会碰到类似的安装需求。从实际使用场景来看，它主要承担垂直方向的轴类零件定位功能，上方的带开口圆柱腔体用来穿装光轴或者小直径导杆，侧面的开槽结构用来装配锁紧顶丝或者快拆卡箍，不需要完全拆解周边结构就能快速调整轴的伸出长度，日常维护更换辊筒或者导杆的时候能省不少拆装功夫。

　　设计这类零件的时候，首先要敲定的是安装法兰的边界尺寸，图中这款结构的法兰为矩形，四个角位置预留了沉头安装孔，孔位的中心距要匹配常用的铝型材安装槽间距，或者对应设备安装板的预钻孔位，沉头深度要保证M5或者M6的内六角螺丝安装后头部不突出法兰底面，避免安装时出现虚位，整个支撑座安装后和安装板的贴合面要保证平面度在0.1mm以内，不然锁紧螺丝后会出现腔体轴线倾斜，导致穿装的轴出现卡滞、磨损加快的问题。

　　腔体部分的设计要兼顾刚性和装配便利性，圆柱腔体的内径公差一般选H7级，和常用的光轴做间隙配合，保证轴转动或者滑动的时候没有明显旷量，侧面的加强筋从法兰底面一直延伸到腔体中上部，筋的厚度根据腔体高度调整，一般不小于腔体壁厚的1.2倍，避免轴承受径向载荷的时候支撑座出现形变。腔体侧面突出的带孔凸台，是用来装配套筒类附件或者传感器安装支架的，凸台的孔和主腔体垂直，位置精度要控制在0.05mm以内，保证附件安装后和轴的相对位置符合设计要求。

　　实际选型使用的时候，要先确认安装边界：法兰的长宽尺寸要小于安装位置的可用平面，四个安装孔的位置要避开安装板下方的走线槽或者其他内嵌结构，腔体的总高度要匹配轴的安装高度，保证轴穿入后下端不会和安装板下方的结构产生干涉。如果是用在有切削液或者粉尘的工况，腔体上端可以加装毡圈油封的安装槽，避免杂质进入腔体内部磨损轴面；如果是用在食品输送类设备，材质可以换成304不锈钢，表面做抛光处理，避免积料滋生细菌。

　　建模的时候要注意几个容易出错的细节：法兰底面的安装孔沉头要做倒角处理，避免螺丝安装时刮伤安装板表面；腔体开口的开槽宽度要和选用的卡箍宽度匹配，开槽两端要做止裂孔，避免长期受锁紧力的时候开槽端部出现应力开裂；加强筋和腔体、法兰的连接位置要做R2-R3的圆角过渡，既可以减少注塑或者铣削加工时的应力集中，也能避免尖角位置容易磕碰伤人的问题。另外腔体的内孔要做拔模斜度，如果是采用3D打印制作原型，斜度控制在1度以内就可以，不会影响装配精度；如果是开模注塑生产，斜度可以适当放大到1.5度，方便脱模。

　　这类支撑件和常见的立式轴承座不同，它不需要内置滚动轴承，一般用来支撑低速、轻载的光轴或者导杆，成本比标准轴承座低很多，在一些对转动精度要求不高的工位，比如物料导向杆安装、小型挡料机构的转轴支撑，用这种结构件性价比很高。安装的时候要先把法兰放在安装位上，用手拧上两个对角的螺丝，先不要锁紧，穿入轴之后调整支撑座的位置，保证轴转动顺畅没有卡滞，再按对角顺序逐步锁紧四个安装螺丝，锁紧后再转动轴确认没有偏斜，最后再装侧面的锁紧件或者附件就可以投入使用。日常巡检的时候只要检查法兰的安装螺丝有没有松动，腔体和轴的配合位置有没有异常磨损就可以，维护成本很低。