Klíčovou vlastností Čtyřřadá válečková ložiska to, co jim umožňuje zvládat radiální i axiální zatížení, je jejich uspořádání ve čtyřech řadách válcových válečků. U těchto ložisek jsou válečky umístěny v rovnoběžných řadách uvnitř ložiskové skříně, přičemž každá řada má svou vlastní sadu nosných drah. Tato víceřadá konfigurace umožňuje ložisku přenášet velká radiální zatížení napříč více řadami válečků a současně zvládat axiální síly prostřednictvím geometrie a umístění válečků. Rozložení radiálního zatížení: Radiální zatížení, které působí kolmo na hřídel, je primárně absorbováno válcovými válečky ve vnějších řadách. Tyto válečky jsou v kontaktu s vnitřní a vnější oběžnou dráhou a rozdělují radiální sílu rovnoměrně po povrchu ložiska, čímž snižují místní napětí a minimalizují opotřebení. Zvládání axiálního zatížení: Axiální zatížení, které je rovnoběžné s hřídelí, je řešeno konstrukcí oběžných drah ložisek a kontaktním úhlem válečků. Axiální síly jsou sdíleny válečky ve vnitřní a vnější řadě ložiska a oběžné dráhy jsou nakloněny tak, aby vyhovovaly tomuto typu zatížení. Složky axiálního zatížení jsou přenášeny z hřídele na pouzdro ložiska a oběžné dráhy přes válečky, čímž je zajištěno, že axiální zatížení je rozloženo mezi více řad válečků.
Uspořádání válečků v ložisku je navrženo tak, aby optimalizovalo výkon ložiska při radiálním i axiálním zatížení. V typickém čtyřřadém válečkovém ložisku jsou válečky umístěny v mírně šikmých nebo axiálních konfiguracích v závislosti na konstrukci ložiska. Toto umístění zajišťuje, že axiální zatížení jsou účinně absorbována a zároveň umožňuje rovnoměrné rozložení radiálních zatížení napříč ložiskem. Absorpce radiálního zatížení: Konstrukce ložiska umožňuje, aby se válečky dotýkaly oběžných drah tak, že se radiální zatížení rozdělí na několik řad válečků. Vzhledem k tomu, že jsou na svém místě čtyři řady válečků, je radiální zatížení sdíleno mezi řadami, což snižuje namáhání jednotlivých válečků a zvyšuje celkovou nosnost. Absorpce axiálního zatížení: Pro axiální zatížení jsou válečky typicky uspořádány s mírným úhlem v oběžných drahách. Tento úhel umožňuje ložisku zvládat axiální síly bez nadměrného posunutí nebo deformace. Čtyřřadá konfigurace poskytuje více válečkových kontaktních ploch, což umožňuje efektivní přenos axiálního zatížení bez ohrožení celkové stability ložiska.
Jednou z klíčových výhod čtyřřadého provedení je jeho schopnost vyrovnávat oba typy zatížení – radiální i axiální – napříč více řadami válců. To zajišťuje, že žádná řada válců není vystavena nadměrným silám, což snižuje pravděpodobnost předčasného opotřebení nebo selhání. Konstrukce minimalizuje lokalizované koncentrace napětí, které by mohly vést k poškození ložisek při vysokém zatížení. Rozložením zatížení na více kontaktních bodů může ložisko efektivně zvládat velké síly bez obětování životnosti nebo výkonu.
Kontaktní úhly mezi válečky a oběžnými drahami jsou speciálně navrženy tak, aby optimalizovaly rozložení zatížení. Při působení axiálních sil tyto kontaktní úhly zajišťují efektivní přenos zatížení z válečků na oběžné dráhy, čímž je zachována stabilita ložiska. U některých konstrukcí mohou mít oběžné dráhy mírné zúžení nebo zkosení, které dále zvyšuje schopnost ložiska absorbovat axiální zatížení při zachování podpory radiálního zatížení. Radiální zatížení: Válečky ve vnějších řadách jsou orientovány primárně tak, aby podpíraly radiální zatížení a vyrovnaly se s radiálním směrem síly. Tyto válečky pomáhají předcházet nadměrné deformaci a udržovat hladké otáčení ložiska při vysokých radiálních silách. Axiální zatížení: Vnitřní řady válečků jsou obvykle nakloněny takovým způsobem, že mohou nést axiální zatížení. Axiální složky zatížení jsou přenášeny těmito válečky do ložiskové skříně. To má za následek minimální průhyb a zajišťuje, že ložisko může i nadále efektivně fungovat při měnících se podmínkách axiálního zatížení.
