A kuglični ležaj , također poznat kao ležaj s rotirajućim krakom, vrsta je neokretnog ležaja s kotrljajućim krakom koji koristi kuglice na svojim unutarnjim i vanjskim lukovima kako bi unutarnje površine ležaja bile odvojene jedna od druge. Valjci ležaja nalaze se unutar kotrljajućih krakova, dok su valjci kugličnog ležaja često smješteni izvan kućišta ležaja. Vanjska kotrljajuća ruka kućišta ležaja ima kontakt sa skupom vretena koja se okreću, dok unutarnja površina ležaja ima kontakt s magnetom ili izvorom električne energije. Zbog načina na koji je sklop kugličnog ležaja konstruiran, kuglice različitih veličina mogu dodirivati jedna drugu ili više drugih kuglica odjednom. To može uzrokovati trenje u ležaju, pa se kuglični ležajevi često ugrađuju u motore visokih performansi kako bi se uklonili takvi problemi.
Kuglični ležaj ne koristi pokretne dijelove, tako da je količina stvorenog trenja u potpunosti posljedica samih kotrljajućih kuglica. Kako bi se kuglice različitih veličina mogle okretati, moraju biti u mogućnosti dodirivati svaki dio kućišta ležaja u isto vrijeme, što uvelike povećava količinu trenja. Kuglice se vrte oko dvije različite osi, pri čemu svaka os ima različitu količinu kutnog momenta. Zbog kutnog momenta, kuglice putuju nasumičnim uzorkom, zbog čega teže trčati gore-dolje po kotrljajnim tračnicama.
Količina trenja koju stvaraju kuglični ležajevi ovisi o njihovom dizajnu i materijalima od kojih su izrađeni. Zbog toga su plastika i polikarbonat obično učinkovitiji u stvaranju visokih razina trenja. Iako polikarbonatni kuglični ležajevi obično imaju nižu razinu trenja od plastičnih, još uvijek mogu dobro raditi s plastikom koja ima nižu točku taljenja. Plastični kuglični ležajevi također su izdržljivi i jaki, što im omogućuje upotrebu na opremi koja je osjetljivija na težinu.
Postoje dvije glavne vrste dizajna kugličnih ležajeva: aksijalna opterećenja i radijalna opterećenja. Aksijalno opterećenje je ono koje čine dvije kuglice koje se kreću u istom smjeru. Radijalna opterećenja slična su onima kod aksijalnog opterećenja ležaja, ali nastaju na aksijalnom opterećenju koje putuje u drugom smjeru. Najčešće radijalno opterećenje u industrijskoj opremi stvaraju rotori stroja. Koriste se za neometan rad u slučajevima kada je potrebno okretati valjkasti ležaj. Također se ponekad koriste kao protuteža težini drugih, težih komponenti.
Čest problem koji se može pojaviti kod čeličnih kugličnih ležajeva je nakupljanje hrđe. Hrđa je obično uzrokovana nepravilnom njegom, posebno u pogledu čišćenja. Također ga može uzrokovati toplina koja se stvara tijekom obrade, kao i ulje koje se koristi u nekim strojevima. Ako se ne održava pravilno, također može dovesti do korozije česticama hrđe.
Proizvodnja čeličnih kugličnih ležajeva obično je mnogo jeftinija. To je zato što ne zahtijevaju toliko strojeva da ih proizvedu. Njihovo glavno ograničenje je njihova nesposobnost da osiguraju značajno bočno ili aksijalno trenje. Radijalno i aksijalno trenje neophodno je za glatkiji, sigurniji rad i može smanjiti rizik od zamora strojeva. Nažalost, zbog cijene čeličnih kuglica često nije praktično ugraditi više od nekoliko kuglica u stroj. Također je vrlo teško dodati kuglični ležaj dizajnu koji već sadrži kuglice ili kavez, zbog moguće kontaminacije.