Как выбрать и подобрать подшипники для вертикальных двигателей? 

Ось горизонтального двигателя расположена параллельно полу, а ось вертикального двигателя — перпендикулярно полу. По сравнению с горизонтальными двигателями к системе подшипников вертикальных двигателей предъявляются особые требования, и наиболее очевидная особенность заключается в том, что подшипники должны выдерживать значительные осевые нагрузки.

В горизонтальных двигателях в качестве опорных подшипников используются радиально-упорные шарикоподшипники, способные выдерживать как радиальные, так и определенные осевые нагрузки; однако в вертикальных двигателях из-за значительных осевых сил, а также ввиду того, что радиально-упорные шарикоподшипники не способны выдерживать высокие осевые нагрузки, часто применяются радиально-упорные шарикоподшипники. Независимо от того, однорядные они или двухрядные, радиально-упорные шарикоподшипники обладают высокой осевой грузоподъемностью и скоростными характеристиками.
Выбор подшипников для вертикально установленных двигателей в основном зависит от мощности двигателя, высоты оси вала или массы ротора. В вертикальных двигателях серии H280 и ниже обычно используются радиальные шарикоподшипники, а в двигателях серии H315 и выше — углоконтактные подшипники. Для подшипников, требующих высокой точности и работающих на высоких скоростях, обычно выбирается угол контакта 15 градусов. Под действием осевой силы угол контакта увеличивается.

Углоконтактные шарикоподшипники способны выдерживать комбинированные радиальные и осевые нагрузки, а также осевые нагрузки в одном направлении. Способность выдерживать осевые нагрузки определяется углом контакта: чем больше угол контакта, тем выше способность выдерживать осевые нагрузки и ограничивать осевое смещение вала или корпуса в одном направлении.
При использовании радиально-упорных шарикоподшипников в вертикальных двигателях они, как правило, устанавливаются на стороне, противоположной выходу вала, чтобы обеспечить способность подшипника на выходе вала выдерживать достаточно большие радиальные нагрузки. Однако к установке радиально-упорных шарикоподшипников предъявляются строгие требования по направлению: необходимо обеспечить, чтобы подшипник выдерживал осевую нагрузку, направленную вниз, то есть совпадающую с направлением силы тяжести ротора.

Когда вал двигателя направлен вверх, радиально-упорный подшипник устанавливается на стороне, противоположной выходу вала, что позволяет выдерживать осевую нагрузку и обеспечивает технологичность монтажа торцевой крышки; когда вал двигателя направлен вниз, радиально-упорный подшипник также устанавливается на стороне, противоположной выходу вала, однако при монтаже торцевой крышки на этой стороне необходимо принять соответствующие меры, чтобы не повредить подшипник.
Проще говоря, радиально-упорные шарикоподшипники выполняют функцию «подвешивания» или «поддержки» ротора двигателя. Если радиально-упорный шарикоподшипник расположен сверху, он должен обеспечивать «подвешивание» ротора; если же он расположен снизу, он должен обеспечивать «поддержку» ротора. Однако, помимо выполнения вышеуказанных функциональных требований, необходимо учитывать технологичность сборки торцевой крышки, а именно: внешняя сила, действующая при сборке крышки, должна совпадать с осевой силой, которую может выдержать подшипник (внутреннее и наружное кольца радиально-упорного шарикоподшипника выдерживают осевые силы противоположных направлений), в противном случае подшипник может развалиться.

В качестве опорного подшипника осевое соединение между наружным кольцом подшипника и упором крышки подшипника не должно иметь зазора, чтобы обеспечить надлежащее прилегание подшипника; кроме того, соединение внутреннего кольца с валом должно быть с натягом, а соединение наружного кольца подшипника с подшипниковым гнездом — с небольшим зазором, что является более целесообразным.