En av de avgörande egenskaperna hos sfäriska rullager är arrangemanget av två rader av rullande element (typiskt cylindriska eller tunnformade rullar) som löper parallellt med axeln. Denna design gör att lagret kan hantera både radiella och axiella belastningar i två riktningar samtidigt. Genom att fördela belastningen över två rader av rullar kan sfäriska rullager bära mycket högre belastningar jämfört med enradiga lager, vilket gör dem idealiska för applikationer som involverar tunga maskiner eller utrustning som utsätts för betydande påfrestningar.
Den sfäriska yttre lagerbanan är en annan viktig designfunktion som väsentligt påverkar dess bärförmåga. Den yttre lagerbanan är utformad med en konkav (sfärisk) form, vilket gör att lagret kan ta emot axiella snedställningar. Denna design gör att rullarna kan bibehålla konsekvent kontakt med löpbanan, även när axeln är något felinriktad. Den sfäriska formen hjälper till att fördela den applicerade belastningen jämnare över rullarna, vilket minskar risken för lokal stress och slitage. Detta resulterar i en större förmåga att stödja radiella belastningar och minskar sannolikheten för lagerbrott på grund av felinriktning eller snedbelastning.
I sfäriska rullager är rullarna vanligtvis anordnade i en vinkel mot lagrets axel, vilket hjälper till att bära axiella belastningar. Denna vinkelkontaktdesign gör att rullarna kan bära både radiella belastningar (verkar vinkelrätt mot axeln) och axiella belastningar (verkar längs axelns axel) mer effektivt. Rullarnas orientering maximerar också deras ytkontaktyta med den inre lagerbanan, vilket förbättrar lastfördelningen och bidrar till lagrets högre totala lastbärande kapacitet. Förmågan att hantera kombinerade belastningar (både radiella och axiella) utan betydande deformation eller skador är en av anledningarna till att sfäriska rullager utmärker sig i tunga applikationer.
Den inre geometrin hos sfäriska rullager säkerställer att rullarna får stora kontaktytor med både de inre och yttre löpbanorna. Denna stora kontaktyta hjälper till att jämnt fördela belastningen över flera punkter, vilket minskar trycket på en punkt i lagret. Denna lastfördelning förbättrar lagrets bärförmåga och minskar sannolikheten för slitage eller skador på löpbanor och rullar, även under förhållanden med hög belastning.
Sfäriska rullager är utformade för att självjustera, vilket är en avgörande egenskap för tunga applikationer där axelfel kan uppstå på grund av termisk expansion, avböjning eller monteringsfel. Den självinriktande designen hjälper till att upprätthålla enhetlig rullkontakt med löpbanorna, även när axeln inte är perfekt inriktad. Detta minskar risken för ojämn lastfördelning, förhindrar lokal belastning och ökar lagrets förmåga att stödja högre belastningar utan fel. Den större flexibiliteten att tolerera snedställning samtidigt som de stöder betydande radiella och axiella belastningar är en av anledningarna till att sfäriska rullager ofta används under utmanande förhållanden.
Utformningen av själva valsarna, såsom deras diameter, längd och form, spelar en betydande roll för att förbättra lastkapaciteten. I sfäriska rullager är rullarna vanligtvis större och har en cylinder eller avsmalnande form, vilket hjälper till att maximera den lastbärande kontaktytan. Denna optimerade geometri säkerställer att lasten är jämnare fördelad över rullarna, vilket minskar risken för punktbelastning, för tidigt slitage och tidig brott. Rullarnas större kontaktyta och optimerade geometri ökar lagrets totala lastkapacitet.
Den inre geometrin hos sfäriska rullager bidrar också till deras styvhet, vilket ytterligare förbättrar deras bärförmåga. Styvare lager klarar bättre av att motstå deformation under tunga belastningar, vilket säkerställer att belastningen stöds konsekvent utan att kompromissa med lagrets prestanda eller livslängd. Förmågan att bibehålla styvhet under hög belastning gör att sfäriska rullager kan hantera både radiella och axiella krafter effektivt, vilket gör dem lämpliga för tunga maskiner och utrustning.
