Kľúčovou vlastnosťou Štvorradové valčekové ložiská čo im umožňuje zvládať radiálne aj axiálne zaťaženie, je ich usporiadanie v štyroch radoch valcových valcov. V týchto ložiskách sú valčeky umiestnené v rovnobežných radoch v puzdre ložiska, pričom každý rad má svoju vlastnú sústavu nosných dráh. Táto viacradová konfigurácia umožňuje ložisku prispôsobiť sa veľkým radiálnym zaťaženiam naprieč viacerými radmi valčekov a súčasne zvládať axiálne sily prostredníctvom geometrie a polohy valčekov. Rozloženie radiálneho zaťaženia: Radiálne zaťaženia, ktoré pôsobia kolmo na hriadeľ, sú primárne absorbované valcovými valcami vo vonkajších radoch. Tieto valčeky sú v kontakte s vnútornými a vonkajšími obežnými dráhami a rozdeľujú radiálnu silu rovnomerne po povrchu ložiska, čím znižujú lokálne napätie a minimalizujú opotrebenie. Manipulácia s axiálnym zaťažením: Axiálne zaťaženia, ktoré sú rovnobežné s hriadeľom, sú riešené konštrukciou obežných dráh ložísk a kontaktným uhlom valčekov. Axiálne sily sú zdieľané valčekmi vo vnútornom a vonkajšom rade ložiska a obežné dráhy sú naklonené tak, aby vyhovovali tomuto typu zaťaženia. Zložky axiálneho zaťaženia sa prenášajú z hriadeľa do puzdra ložiska a obežných dráh cez valčeky, čím sa zaisťuje, že axiálne zaťaženie sa rozloží medzi viaceré rady valčekov.
Usporiadanie valčekov v ložisku je navrhnuté tak, aby optimalizovalo výkon ložiska pri radiálnom aj axiálnom zaťažení. V typickom štvorradovom valčekovom ložisku sú valčeky umiestnené v mierne šikmých alebo axiálnych konfiguráciách v závislosti od konštrukcie ložiska. Toto umiestnenie zaisťuje, že axiálne zaťaženia sú efektívne absorbované a zároveň umožňuje rovnomerné rozloženie radiálneho zaťaženia na ložisko. Absorpcia radiálneho zaťaženia: Konštrukcia ložiska umožňuje, aby sa valčeky dotýkali obežných dráh tak, že radiálne zaťaženia sú rozdelené do viacerých radov valčekov. Keďže sú na svojom mieste štyri rady valcov, radiálne zaťaženie je rozdelené medzi radmi, čím sa znižuje namáhanie jednotlivých valcov a zvyšuje sa celková nosnosť. Absorpcia axiálneho zaťaženia: Pre axiálne zaťaženie sú valčeky zvyčajne usporiadané s miernym uhlom v obežných dráhach. Tento uhol umožňuje ložisku zvládnuť axiálne sily bez nadmerného posunutia alebo deformácie. Štvorradová konfigurácia poskytuje viac kontaktných plôch valčekov, čo umožňuje efektívny prenos axiálneho zaťaženia bez ohrozenia celkovej stability ložiska.
Jednou z kľúčových výhod štvorradového dizajnu je jeho schopnosť vyvažovať oba typy zaťaženia – radiálne aj axiálne – cez viacero radov valcov. To zaisťuje, že žiadny rad valcov nie je vystavený nadmerným silám, čím sa znižuje pravdepodobnosť predčasného opotrebovania alebo zlyhania. Konštrukcia minimalizuje lokálne koncentrácie napätia, ktoré by mohli viesť k poškodeniu ložísk pri vysokom zaťažení. Rozložením zaťaženia na viac kontaktných bodov môže ložisko efektívne zvládnuť veľké sily bez obetovania životnosti alebo výkonu.
Kontaktné uhly medzi valčekmi a obežnými dráhami sú špeciálne navrhnuté tak, aby optimalizovali rozloženie zaťaženia. Keď sú aplikované axiálne sily, tieto kontaktné uhly zaisťujú efektívny prenos zaťaženia z valčekov na obežné dráhy, čím sa zachováva stabilita ložiska. V niektorých konštrukciách môžu mať obežné dráhy mierne zúženie alebo skosenie, ktoré ďalej zvyšuje schopnosť ložiska absorbovať axiálne zaťaženie pri zachovaní podpory radiálneho zaťaženia. Radiálne zaťaženie: Valce vo vonkajších radoch sú orientované predovšetkým na podporu radiálneho zaťaženia a sú zarovnané s radiálnym smerom sily. Tieto valčeky pomáhajú predchádzať nadmernej deformácii a udržiavajú hladké otáčanie ložiska pri vysokých radiálnych silách. Axiálne zaťaženie: Vnútorné rady valcov sú zvyčajne naklonené takým spôsobom, že môžu niesť axiálne zaťaženie. Axiálne zložky zaťaženia sa prenášajú cez tieto valčeky do ložiskovej skrine. To má za následok minimálne vychýlenie a zaisťuje, že ložisko môže naďalej efektívne fungovať pri meniacich sa podmienkach axiálneho zaťaženia.
