Prędkość obrotowa, z jaką może pracować łożysko toczne podlega z wielu względów ograniczeniu. W znaczącej większości przypadków decydującym ograniczeniem jest temperatura robocza łożyska, która zależy od ilości ciepła tarcia wytwarzanego w obracającym się łożysku i od sprawności odprowadzania tego ciepła na zewnątrz łożyska. Wzrost temperatury zmniejsza lepkość środka smarnego i osłabia przez to film smarny. Zwykle zmniejsza też wskutek rozszerzalności cieplnej luz roboczy łożyska.

Złe smarowanie powiększa tarcie i dodatkowo podnosi temperaturę. Po przekroczeniu pewnej prędkości zjawiska te narastają „lawinowo” i prowadzą do zatarcia lub zablokowania łożyska. W przypadku niektórych rodzajów łożysk i ich zastosowań, o dopuszczalnej prędkości obrotowej decydować mogą inne czynniki, na przykład: wytrzymałość koszyka, siły bezwładności i siły żyroskopowe związane z ruchem elementów tocznych, a w przypadku łożysk zakrytych właściwości uszczelnienia.

W tabelach w dalszej części Katalogu podano dla poszczególnych łożysk wartości granicznej prędkości obrotowej n_gr.
Graniczna prędkość obrotowa to maksymalna prędkość, jaką mogą osiągać łożyska w wykonaniu standardowym, w podstawowej klasie dokładności, przy następujących założeniach:

1. Staranna zabudowa łożysk: zalecane pasowania i dokładność geometryczna miejsc osadzenia łożysk, dobra sztywność wału i oprawy, właściwy luz roboczy łożyska, skuteczne uszczelnienie (ochrona przed zanieczyszczeniem).
2. Obroty pierścienia wewnętrznego, pierścień zewnętrzny nieruchomy.
3. Normalne warunki odprowadzania ciepła z łożyska i brak źródeł ciepła w sąsiedztwie.
4. Odpowiednie smarowanie, tzn. dobrej jakości środek smarny o optymalnej lepkości:
   • smar odpowiedni dla łożysk szybkoobrotowych- napełnienie max 30%;
   • olej – kąpiel olejowa, napełnienie do osi najniżej położonego elementu tocznego.
5. Umiarkowane obciążenie – max do 0,08 nominalnej nośności dynamicznej C:
• dla łożysk poprzecznych tylko obciążenie promieniowe Fr lub udział obciążenia osiowego Fa nie większy niż 0,20 Fr,
• dla łożysk wzdłużnych tylko obciążenie osiowe,
  przy czym występuje wymagane dla prawidłowej pracy minimalne obciążenie równe co najmniej 0,02 C.

Wartości granicznej prędkości obrotowej podane w Katalogu zostały ustalone w oparciu o wieloletnie doświadczenie zgromadzone poprzez specjalne badania i obserwacje pracy łożysk w zastosowaniach eksploatacyjnych. Dla łożysk, które mogą być smarowane zarówno olejem, jak i smarem plastycznym podano dwie wartości, bowiem użycie smaru wiąże się z nieco większymi oporami obrotu łożyska i zmniejsza prędkość graniczną. Należy przy tym zaznaczyć, że normalne warunki pracy łożyska smarowanego smarem plastycznym ustalają się dopiero po pewnym okresie pracy liczącym zwykle kilka, kilkanaście, a nawet więcej godzin. W początkowym okresie pracy należy spodziewać się silniejszego wzrostu temperatury i nie wolno dopuszczać do pracy z prędkością bliską prędkości granicznej.

Jeżeli rzeczywiste warunki pracy łożyska nie spełniają wymienionych wyżej założeń, należy przyjąć dopuszczalną prędkość obrotową łożyska odpowiednio mniejszą od granicznej prędkości obrotowej.

Dopuszczalną prędkość obrotową łożyska poprzecznego pracującego pod obciążeniem różniącym się od założeń można obliczyć ze wzoru:

gdzie:
n_d – dopuszczalna prędkość obrotowa łożyska w warunkach roboczych [1/min.]
f_P – współczynnik wielkości obciążenia wg wykresu (Rys. 5)
f_a – współczynnik udziału obciążenia osiowego wg wykresu (Rys. 6)
n_gr – graniczna prędkość obrotowa łożyska wg odpowiedniej tablicy Katalogu [1/min.]
C – nominalna nośność dynamiczna łożyska [kN]
P – równoważne obciążenie dynamiczne łożyska [kN]
F_r – obciążenie promieniowe łożyska [kN]
F_a – obciążenie osiowe łożyska [kN]

Jeżeli wymagana jest praca łożyska przy prędkości obrotowej wyższej od prędkości granicznej, konieczne jest przyjęcie rozwiązań specjalnych. Możliwe jest:

1. Użycie łożysk o wyższej klasie dokładności i odpowiednio dokładne wykonanie miejsc ich osadzenia.
2. Użycie łożysk w wykonaniu specjalnym zapewniającym mniejsze tarcie wewnętrzne (przede wszystkim specjalna konstrukcja i materiał koszyka).
3. Zastosowanie systemu smarowania zapewniającego dodatkowe chłodzenie łożysk i/lub podającego jedynie minimalną, niezbędną ilość oleju, np. smarowania olejowego obiegowego (ewentualnie ze schładzaniem oleju), smarowania mieszanką olejowo-powietrzną.
4. Użycie specjalnych środków smarnych.
5. Specjalne rozwiązanie konstrukcyjne zapewniające bardzo dobre odprowadzanie ciepła z łożyskowania, np. radiator na obudowie, nadmuch powietrza itp.
6. Zapewnienie optymalnego luzu roboczego łożyska poprzez analizę rozkładu temperatur w łożyskowaniu i wywołanych rozszerzalnością cieplną zmian wymiarowych oraz dobór odpowiedniego luzu początkowego i pasowań w miejscu osadzenia łożyska.

Najwyższe przekroczenie granicznej prędkości obrotowej możliwe do uzyskania po zastosowaniu łącznie wymienionych wyżej rozwiązań wynosi dla łożysk kulkowych zwykłych ok. 2,5 x, a dla łożysk stożkowych i walcowych ok. 2,0 x.