Et af de definerende træk ved sfæriske rullelejer er arrangementet af to rækker af rullende elementer (typisk cylindriske eller tøndeformede ruller), der løber parallelt med akslen. Dette design gør det muligt for lejet at håndtere både radiale og aksiale belastninger i to retninger samtidigt. Ved at fordele belastningen på to rækker af ruller, kan sfæriske rullelejer bære meget højere belastninger sammenlignet med enkeltrækkede lejer, hvilket gør dem ideelle til applikationer, der involverer tungt maskineri eller udstyr, der udsættes for betydelige belastninger.
Lejets sfæriske ydre løbebane er en anden vigtig designfunktion, der i væsentlig grad påvirker dets bæreevne. Den ydre løbering er designet med en konkav (sfærisk) form, som gør det muligt for lejet at optage aksiale skævheder. Dette design gør det muligt for rullerne at bevare ensartet kontakt med løbebanen, selv når akslen er lidt skævt. Den sfæriske form hjælper med at fordele den påførte belastning mere jævnt over rullerne, hvilket reducerer risikoen for lokal belastning og slid. Dette resulterer i en større evne til at understøtte radiale belastninger og reducerer sandsynligheden for lejefejl på grund af fejljustering eller skæv belastning.
I sfæriske rullelejer er rullerne typisk arrangeret i en vinkel i forhold til lejets akse, hvilket hjælper med at bære aksiale belastninger. Dette vinkelkontaktdesign gør det muligt for rullerne at bære både radiale belastninger (der virker vinkelret på akslen) og aksiale belastninger (virker langs akslens akse) mere effektivt. Rullernes orientering maksimerer også deres overfladekontaktareal med den indre bane, hvilket forbedrer lastfordelingen og bidrager til lejets højere samlede lastbærende kapacitet. Evnen til at håndtere kombinerede belastninger (både radiale og aksiale) uden væsentlig deformation eller beskadigelse er en af grundene til, at sfæriske rullelejer udmærker sig i tunge applikationer.
Den indvendige geometri af sfæriske rullelejer sikrer, at rullerne danner store kontaktflader med både de indre og ydre løbebaner. Denne store kontaktflade hjælper med at fordele belastningen jævnt over flere punkter, hvilket reducerer trykket på et hvilket som helst punkt af lejet. Denne fordeling af belastningen forbedrer lejets bæreevne og reducerer sandsynligheden for slid eller beskadigelse af løbebanerne og rullerne, selv under forhold med høj belastning.
Sfæriske rullelejer er designet til at justere sig selv, hvilket er en afgørende egenskab til krævende applikationer, hvor akselforskydning kan forekomme på grund af termisk udvidelse, afbøjning eller monteringsunøjagtigheder. Det selvjusterende design hjælper med at opretholde ensartet rullekontakt med løbebanerne, selv når akslen ikke er perfekt justeret. Dette reducerer chancen for ujævn belastningsfordeling, forhindrer lokal belastning og øger lejets evne til at understøtte højere belastninger uden fejl. Den større fleksibilitet til at tolerere fejljustering, mens den stadig understøtter betydelige radiale og aksiale belastninger, er en af grundene til, at sfæriske rullelejer almindeligvis anvendes under udfordrende forhold.
Udformningen af selve valserne, såsom deres diameter, længde og form, spiller en væsentlig rolle for at forbedre lastbæreevnen. I sfæriske rullelejer er rullerne typisk større og har en cylinder eller konisk form, hvilket hjælper med at maksimere det lastbærende kontaktområde. Denne optimerede geometri sikrer, at belastningen er mere jævnt fordelt over rullerne, hvilket reducerer risikoen for punktbelastning, for tidligt slid og tidligt svigt. Det større kontaktareal og optimerede geometri af rullerne øger lejets samlede belastningskapacitet.
Den indvendige geometri af sfæriske rullelejer bidrager også til deres stivhed, hvilket yderligere forbedrer deres bæreevne. Stivere lejer er bedre i stand til at modstå deformation under store belastninger, hvilket sikrer, at belastningen er konsekvent understøttet uden at kompromittere lejets ydeevne eller levetid. Evnen til at opretholde stivhed under høje belastningsforhold gør det muligt for sfæriske rullelejer at håndtere både radiale og aksiale kræfter effektivt, hvilket gør dem velegnede til tungt maskineri og udstyr.
