Вертикальный подшипник: подшипники вертикального вала, осевая нагрузка и выбор опоры

Вертикальный подшипник — не отдельный стандартный тип подшипника, а распространённое название подшипниковой опоры, работающей на вертикальном валу или воспринимающей значительную нагрузку вдоль вертикальной оси. В таких узлах вес ротора, рабочего колеса, шнека, мешалки или другого вращающегося элемента создаёт постоянную осевую составляющую, поэтому выбор подшипника отличается от обычной горизонтальной схемы.

В зависимости от нагрузки вертикальный вал может опираться на упорный шариковый, упорный роликовый, радиально-упорный, конический роликовый, сферический роликовый или обычный радиальный подшипник. Часто один подшипник воспринимает основную осевую нагрузку, а второй центрирует вал и работает как направляющая радиальная опора.

На сайте «Первый Подшипник Групп» можно перейти в каталог подшипников, использовать подбор по размерам или сразу выбрать нужную конструкцию по типу нагрузки.

Что такое вертикальный подшипник

Термин «вертикальный подшипник» обычно используют в трёх значениях:

• подшипник, установленный на вертикальном валу;
• подшипник, воспринимающий вертикально направленную осевую нагрузку;
• комплект подшипников вертикальной машины — например, насоса, мешалки, турбины или редуктора.

С точки зрения конструкции это может быть совершенно разная продукция. Поэтому при заказе лучше говорить не только «нужен вертикальный подшипник», а сообщать тип оборудования, положение вала, направление нагрузки и маркировку старого изделия.

Подшипник вертикального вала

Подшипник вертикального вала работает в иной силовой схеме, чем аналогичная опора горизонтального вала. Вес вращающихся деталей направлен вдоль оси, поэтому появляется постоянная осевая сила.

Если вал одновременно передаёт крутящий момент, воспринимает боковую силу от ремня, зубчатого зацепления, рабочего колеса или мешалки, к осевой нагрузке добавляется радиальная.

Какие нагрузки действуют на вертикальный подшипник

Почему вертикальная установка меняет выбор подшипника

На горизонтальном валу собственный вес ротора в основном создаёт радиальную нагрузку. На вертикальном валу тот же вес превращается в постоянную осевую нагрузку.

Поэтому обычный радиальный подшипник, который отлично работал бы в горизонтальной машине, может оказаться недостаточным в вертикальной установке — особенно при тяжёлом роторе или выраженной гидравлической тяге.

Как выглядит типовая схема вертикального вала

Это только принципиальная схема. В конкретной машине упорная опора может находиться сверху, снизу или быть объединена с радиальной опорой.

Упорный подшипник для вертикального вала

Если основная задача — воспринимать осевую силу вдоль вала, применяют шариковые упорные подшипники или роликовые упорные подшипники.

Шариковые упорные конструкции подходят для осевой нагрузки и обычно обладают хорошей скоростной способностью. Роликовые упорные выбирают там, где осевая нагрузка выше и требуется большая грузоподъёмность.

ГОСТ 7872-2025 для шариковых упорных подшипников

Для вертикальных валов особенно полезен ГОСТ 7872-2025 — шариковые упорные одинарные и двойные подшипники.

Одинарные исполнения воспринимают осевую нагрузку преимущественно в одном направлении. Двойные применяют, когда осевая сила может менять направление. При выборе вертикальной опоры это принципиальное различие.

Радиально-упорный подшипник на вертикальном валу

Если вертикальный вал одновременно получает осевую и радиальную нагрузку, используют шариковые радиально-упорные подшипники.

Один однорядный радиально-упорный подшипник воспринимает осевую нагрузку преимущественно в одном направлении, поэтому для двусторонней фиксации часто применяют парную установку.

Дуплекс на вертикальном валу

Для радиально-упорных подшипников используют схемы:

• DB / O — спина к спине;
• DF / X — лицом к лицу;
• DT — тандем.

Схема выбирается по направлению осевой нагрузки и требуемой жёсткости. Подробный разбор есть в статье «Схема подшипников: DB, DF, DT».

Для сдвоенных шариковых радиально-упорных подшипников на сайте также есть ГОСТ 832-2022.

Конический роликовый подшипник вертикального вала

Конические роликовые подшипники хорошо подходят для комбинированной радиальной и осевой нагрузки. Их часто устанавливают попарно и регулируют по осевому зазору или преднатягу.

Такая схема востребована в редукторах, тяжёлых приводах и вертикальных узлах, где нужен высокий уровень жёсткости.

Сферический роликовый подшипник на вертикальном валу

Сферические роликовые подшипники применяют при тяжёлых нагрузках и допустимой несоосности вала и корпуса.

Однако способность к самоустановке не означает, что можно игнорировать геометрию посадок или сильный изгиб вертикального вала.

Обычный шариковый радиальный подшипник в вертикальном узле

Шариковый радиальный подшипник способен воспринимать ограниченную осевую нагрузку, поэтому при лёгком вертикальном роторе и подходящем режиме он может работать без отдельного упорного подшипника.

Но допустимость такого решения нужно проверять по конкретной серии, нагрузке, скорости и условиям эксплуатации.

Радиальная направляющая опора вертикального вала

Даже когда основную осевую силу воспринимает упорный подшипник, вертикальному валу обычно нужна радиальная направляющая опора. Она ограничивает боковое перемещение и удерживает ось вращения.

В роли направляющей опоры применяют шариковые радиальные, цилиндрические роликовые или сферические подшипники.

Подшипник с вертикальной нагрузкой

Запрос «подшипник с вертикальной нагрузкой» технически лучше переводить в вопрос: в каком направлении нагрузка действует относительно оси самого подшипника?

Если усилие направлено вдоль оси — это осевая нагрузка. Если поперёк — радиальная. Само положение машины относительно пола не определяет конструкцию подшипника.

Вертикальная нагрузка сверху вниз

Вес вертикального ротора обычно действует постоянно в одном направлении. Для такого режима может подойти одинарный упорный подшипник или односторонняя радиально-упорная схема, если обратная осевая сила конструкцией исключена.

Вертикальная нагрузка может менять направление

В насосах, турбомашинах и некоторых технологических механизмах гидравлическая или рабочая сила может частично компенсировать вес ротора либо менять итоговое направление осевой нагрузки.

Тогда требуется схема, способная работать в двух осевых направлениях: двойной упорный подшипник, парные радиально-упорные подшипники либо иное рассчитанное решение.

Вертикальный подшипник в насосе

Вертикальные насосы — один из наиболее типичных примеров. Вал соединяет двигатель с рабочим колесом, а на подшипники действуют:

• масса ротора и вала;
• гидравлическая осевая сила рабочего колеса;
• радиальная сила от неравномерности потока;
• вибрация и возможная несоосность.

Поэтому у вертикального насоса часто разделяют упорную и направляющую функции.

Вертикальный подшипник в мешалке и миксере

У вертикальных мешалок подшипники удерживают длинный вал с рабочим органом. Здесь важны радиальные нагрузки от сопротивления среды, изгибающий момент и осевая составляющая от массы вала.

Чем длиннее вал, тем важнее расстояние между опорами и жёсткость всей системы.

Вертикальный подшипник в редукторе

В вертикальном редукторе к весу валов добавляются силы зубчатого зацепления. Для косозубых и конических передач осевая составляющая может быть значительной.

Подробнее по выбору: «Как подобрать подшипники для редуктора».

Вертикальный электродвигатель: какие подшипники нужны

В вертикальном электродвигателе одна из опор должна воспринимать вес ротора и осевую нагрузку от присоединённого механизма. Вторая обычно выполняет направляющую функцию.

Конкретная конструкция зависит от мощности, оборотов, направления осевой тяги и исполнения двигателя — использовать одну универсальную схему для всех вертикальных электродвигателей нельзя.

Вертикальный подшипник в вентиляторе и турбомашине

В вертикально установленном вентиляторе или другой турбомашине необходимо учитывать массу ротора, аэродинамическую осевую тягу, дисбаланс и скорость.

При высоких оборотах особенно важны точность, сепаратор, смазка и тепловой режим.

Как выбрать подшипник вертикального вала

Для подбора собирают исходные данные:

Сравнение подшипников для вертикального вала

Вертикальный подшипник и внутренний зазор

Положение вала само по себе не определяет C3 или нормальный зазор. Группа выбирается по посадке, температуре, оборотам и конструкции.

Подробно: «Зазоры подшипников» и ГОСТ 24810-2013.

Посадка подшипника вертикального вала

Посадка должна исключать проворот нагруженного кольца и одновременно не создавать чрезмерное уменьшение внутреннего зазора.

Для выбора посадок используйте ГОСТ 3325-85 и статью «Посадочный подшипник».

Смазка вертикального подшипника

При вертикальном положении вала распределение смазки может отличаться от горизонтальной машины. Для пластичной смазки важны удержание в рабочей зоне и отсутствие избыточного заполнения. Для масляной системы — подача масла непосредственно к зонам контакта и возврат масла.

Режим смазки нужно выбирать по скорости, температуре, нагрузке и конструкции корпуса.

Почему вертикальный подшипник греется

Основные причины:

• слишком высокая осевая нагрузка;
• неподходящий тип подшипника;
• чрезмерный преднатяг;
• слишком маленький рабочий зазор;
• ошибка посадки;
• избыток или недостаток смазки;
• несоосность длинного вала;
• вибрация рабочего органа;
• неправильная парная установка.

Если вместе с нагревом появился шум, смотрите «Шумит подшипник».

Люфт вертикального подшипника

В вертикальном узле особенно важно отличать осевое перемещение, предусмотренное схемой, от износа или неправильной регулировки.

Подробно: «Люфт подшипника».

Когда нужен преднатяг

Преднатяг применяют, когда требуется повысить жёсткость, уменьшить свободное осевое перемещение и стабилизировать положение вертикального вала.

Но чрезмерный преднатяг повышает трение и нагрев. Поэтому он рассчитывается и регулируется для конкретного узла, а не назначается «чтобы не было люфта».

Как определить, какой подшипник стоял на вертикальном валу

Если старый подшипник снят, сначала переписывают полную маркировку. Если номер не читается — измеряют d × D × B, определяют тип тел качения и направление нагрузки.

Используйте инструкцию «Как измерить подшипник и подобрать аналог».

Почему нельзя заменять вертикальный подшипник только по размеру

Одинаковые размеры могут иметь радиальный, радиально-упорный или иной подшипник. Кроме того, отличаются:

• внутренний зазор;
• угол контакта;
• класс точности;
• сепаратор;
• уплотнения;
• преднатяг;
• допустимая осевая нагрузка;
• скорость.

Поэтому для вертикального вала особенно опасна замена «по габаритам» без проверки силовой схемы.

ГОСТы для подбора вертикального подшипника

Какие категории каталога подходят для вертикальных валов

• Шариковые упорные — осевая нагрузка;
• Роликовые упорные — высокая осевая нагрузка;
• Шариковые радиально-упорные — осевая + радиальная нагрузка;
• Роликовые радиально-упорные — тяжёлая комбинированная нагрузка;
• Шариковые радиальные — направляющие опоры и умеренная осевая составляющая;
• Роликовые радиальные — направляющие опоры при высокой радиальной нагрузке;
• Роликовые сферические — тяжёлая нагрузка и допустимый перекос.

Вертикальный подшипник купить: что прислать для подбора

Чтобы подобрать подшипник вертикального вала, желательно прислать:

• полную маркировку старого подшипника;
• размеры d × D × B;
• массу ротора или вертикальной части;
• осевую рабочую нагрузку;
• радиальную нагрузку;
• обороты;
• температуру;
• схему расположения опор;
• название оборудования;
• фото или чертёж узла.

Если прежний подшипник быстро выходил из строя, полезно дополнительно проверить его применяемость и понять, соответствовал ли тип реальной осевой нагрузке.

Подбор и поставка вертикальных подшипников

«Первый Подшипник Групп» помогает подобрать промышленную подшипниковую опору для вертикального вала по маркировке, размерам, чертежу и условиям эксплуатации.

Мы можем сравнить несколько вариантов, определить, нужна ли отдельная упорная опора, радиально-упорная пара, конические роликовые подшипники или обычная направляющая опора.

Телефон: +7 (495) 148-64-44
E-mail: zakaz@podgroup.ru

Частые вопросы

Что такое вертикальный подшипник?

Это не отдельный официальный тип, а подшипник или комплект опор, работающий на вертикальном валу либо воспринимающий значительную осевую нагрузку.

Какой подшипник нужен на вертикальный вал?

Зависит от осевой и радиальной нагрузки. Возможны упорный, радиально-упорный, конический, сферический или комбинированный вариант.

Какой подшипник воспринимает вес вертикального вала?

Осевая нагрузка от веса должна восприниматься подшипником, рассчитанным на осевое усилие: упорным или подходящей радиально-упорной опорой.

Можно ли поставить обычный 6200-й подшипник на вертикальный вал?

В некоторых лёгких узлах — да, если его допустимая осевая нагрузка достаточна. Для тяжёлого ротора это нельзя решать только по размеру.

Для чего нужен упорный подшипник на вертикальном валу?

Он принимает нагрузку вдоль оси, в том числе вес ротора и технологическую осевую силу.

Нужен ли второй подшипник вертикальному валу?

Часто да. Один подшипник воспринимает осевую нагрузку, другой центрирует вал по радиальному направлению.

Что лучше — упорный или радиально-упорный подшипник?

Если нагрузка почти только осевая — упорный. Если одновременно существенны осевая и радиальная составляющие — чаще нужен радиально-упорный или другая комбинированная схема.

Можно ли ставить упорный шариковый подшипник под радиальную нагрузку?

Он предназначен прежде всего для осевой нагрузки. Существенную радиальную нагрузку должна воспринимать другая опора или иной тип подшипника.

Как выбрать подшипник для вертикального насоса?

Нужно знать вес ротора, гидравлическую осевую тягу, радиальную нагрузку, обороты и схему опор.

Почему вертикальный подшипник греется?

Причинами могут быть перегрузка, неверный тип, слишком малый зазор, чрезмерный преднатяг, неправильная посадка, смазка или несоосность.

Нужен ли C3 на вертикальный вал?

Не обязательно. C3 выбирают по посадкам и температуре, а не по ориентации вала.

Какой ГОСТ относится к упорным шариковым подшипникам?

ГОСТ 7872-2025.

Можно ли подобрать вертикальный подшипник по фото?

Фото помогает определить конструкцию, но для точного подбора желательно иметь размеры, маркировку и данные о нагрузке.

Где купить вертикальный подшипник?

В каталоге podgroup.ru можно выбрать упорные, радиально-упорные, роликовые и другие подшипники либо направить данные для технического подбора.

Вертикальный подшипник: итог

Вертикальный подшипник — это прежде всего задача правильного распределения осевой и радиальной нагрузки. Вес вертикального ротора создаёт постоянную осевую силу, поэтому в тяжёлых узлах часто требуется отдельная упорная или радиально-упорная опора.

Правильный подбор строится по цепочке: вертикальный вал → масса ротора → осевая нагрузка → радиальная нагрузка → обороты → схема опор → тип подшипника → посадка и зазор. Такой подход позволяет выбрать не просто подшипник подходящего размера, а конструкцию, которая действительно будет работать в вертикальном оборудовании.