輪對(duì)

　　車軸 　用中碳優(yōu)質(zhì)鋼鍛造而成具有各段不同直徑的圓柱體,。按車種可分為機(jī)車車軸和客,、貨車車軸。按軸承類型可分為滑動(dòng)軸承車軸和滾動(dòng)軸承車軸,。 
　　車軸有下列主要部分：①輪座,，車輪壓裝處，也是車軸上直徑最大的部分,；②軸頸,，車軸上與軸承相作用的部分；③軸身,，兩車輪之間的部分,，有些客、貨車車軸的軸身自輪座向中央逐漸縮小，也有一些軸身通長為圓柱形,，柴油機(jī)車和電力機(jī)車的傳動(dòng)齒輪和采用盤形制動(dòng)的機(jī)車車軸的軸裝式制動(dòng)盤即組裝在軸身上,；④防塵板座，客,、貨車車軸上軸頸與輪座之間的過渡處,，其上裝有滑動(dòng)軸箱的防塵板或滾動(dòng)軸箱的后擋板;⑤軸領(lǐng),客、貨車車軸兩端比軸頸凸出的部分,，用以阻擋滑動(dòng)軸承在軸頸上的過大移動(dòng),，滾動(dòng)軸承車軸上沒有軸領(lǐng)；⑥軸頸后肩,，軸頸上靠近防塵板座的部分,，為避免直徑突然改變引起應(yīng)力集中而作成圓弧過渡,。 
　　機(jī)車車輛在運(yùn)行中加于車軸的載荷是不斷變化的,，而且由于輪對(duì)不停地旋轉(zhuǎn)，車軸內(nèi)產(chǎn)生交變應(yīng)力,。因此,，必須提高車軸材質(zhì)的持久極限。為此在制造過程中軸身,，須進(jìn)行全長旋削加工,，軸頸和輪座實(shí)行輥壓強(qiáng)化，在輪座部位和軸頸后肩圓弧過渡（滾動(dòng)軸承）處設(shè)置減載槽,；在整個(gè)使用期中要實(shí)行嚴(yán)格的超聲波和電磁探傷,。 
　　車軸通常是實(shí)心的，但車軸應(yīng)力在截面上的分布是不均勻的,越接近表面就越大,而在中心的應(yīng)力很小,。因此有可能采用空心車軸代替實(shí)心車軸,，以減輕簧下重量對(duì)機(jī)車車輛和線路的有害影響?？招能囕S在一些國家的鐵路上雖已試用多年,但由于在運(yùn)用中受力狀態(tài)復(fù)雜,仍在研究改進(jìn)中,。 
　　車輪 　車輪壓裝在車軸上，同一車軸上兩個(gè)車輪間的距離與軌距相適應(yīng),，從而使輪對(duì)可在鋼軌上滾動(dòng),。 
　　結(jié)構(gòu) 　車輪上與鋼軌相接觸的部分，即車輪的外圈,，在整體輪上稱為輪輞,，在輪箍輪上稱輪箍。輪輞或輪箍上與鋼軌相接觸的表面稱為踏面,，踏面一側(cè)凸起的部分稱為輪緣,。輪緣位于鋼軌的內(nèi)側(cè)，可防止輪對(duì)滾動(dòng)脫軌,，并起導(dǎo)向作用,。車輪上與車軸相結(jié)合的部分稱為輪轂,。輪轂與輪輞用輪輻連接。輪輻可以是連續(xù)的圓盤,，稱為輻板,；也可以是若干沿半徑方向布置的柱體，稱為輻條,。 
　　車輪按結(jié)構(gòu)可分為輪箍輪和整體輪兩大類,。輪箍輪是將輪箍用熱套裝法裝在輪心上，鑲?cè)肟郗h(huán)而成,?？郗h(huán)可在輪箍和輪心配合松弛時(shí)防止輪箍脫出，起安全止擋作用,。整體輪是將輪箍與輪心上的輪輞合成一個(gè)整體,。此外，有些國家還采用在輪輞與輻板之間加入彈性元件的車輪,。這種車輪稱為彈性車輪,，通常只在地下鐵道車輛上使用。 
　　受力情況 　車輪在運(yùn)用中與鋼軌接觸部分承受很大的壓力和沖擊力,，其接觸表面產(chǎn)生彈性變形和很大的接觸應(yīng)力,；在運(yùn)行中，左右兩輪不可避免地以不同直徑在鋼軌上滾動(dòng),，產(chǎn)生滑行和車輪磨耗,；在制動(dòng)時(shí)，車輪踏面還受到閘瓦的劇烈磨損,，并產(chǎn)生高溫,。所有這些，要求車輪踏面部分的材質(zhì)必須具有很高的強(qiáng)度,、硬度和沖擊韌性,，并具有良好的耐磨性。壓裝在車軸上的輪轂主要承受彈性力,，輻板或輻條只承受壓力和彎曲力,，這些部分要求有較高的韌性。輪箍輪的輪箍和輪心,，可以采用不同材質(zhì),，因而能夠較好地滿足上述要求。整體輪在踏面耐磨性方面不如輪箍輪,，但其重量較輕,，費(fèi)用較省，更重要的是輪箍不會(huì)松弛和崩裂。中國鐵路目前在機(jī)車上仍用輪箍輪,，在客,、貨車輛上已全部使用整體輾鋼輪。 
　　車輪直徑 　車輪直徑以滾動(dòng)圓（與車輪內(nèi)側(cè)面平行并相距70毫米的平面與車輪踏面相交所成的圓）處的直徑為其公稱值,。中國鐵路目前使用的貨車輪徑為 840毫米,，客車輪徑為915毫米，柴油機(jī)車輪徑為1050毫米,電力機(jī)車輪徑為1250毫米,。蒸汽機(jī)車各種車輪的直徑因機(jī)型而異,，動(dòng)輪直徑通常在1370～2000毫米之間。 
　　車輪輪緣踏面外形 　車輪徑向截面上由輪緣和踏面形成的輪廓線,。車輪輪緣和踏面外形的選擇,不僅影響車輪的磨耗和使用壽命,，而且直接關(guān)系到機(jī)車車輛的曲線通過性能和走行質(zhì)量。中國鐵路采用的輪緣踏面外形如圖2,。輪緣使車輪能可靠地通過曲線和道岔,，不致脫軌。踏面呈圓錐形,，在滾動(dòng)圓附近錐度1:10,。通過曲線時(shí),，外側(cè)車輪以靠近輪緣的較大直徑在外軌上滾動(dòng),，內(nèi)側(cè)車輪以較小直徑在內(nèi)軌上滾動(dòng)，這樣,，一方面使輪對(duì)隨線路方向變化而起導(dǎo)向作用,，同時(shí)內(nèi)外輪滾動(dòng)距離的不同還可補(bǔ)償內(nèi)外軌長度之差的影響。在直線上運(yùn)行時(shí),，如果輪對(duì)偏離其在線路上的中心位置,，則兩輪滾動(dòng)半徑之差將使輪對(duì)向恢復(fù)其中心位置的方向運(yùn)動(dòng)。車輪外側(cè)錐度為1:5,，可加大輪對(duì)兩輪滾動(dòng)半徑之差,使其易于通過小半徑曲線,。但圓錐形踏面同時(shí)也是產(chǎn)生機(jī)車車輛蛇形運(yùn)動(dòng)和影響走行質(zhì)量的根源。減小踏面錐度有助于抑制蛇行運(yùn)動(dòng),，但輪緣磨耗顯著加劇,，旋輪周期和車輪使用壽命大為縮短。這種辦法僅在一些高速客運(yùn)列車上采用,。另一方面,，車輪輪緣踏面外形在運(yùn)行初期磨耗較快，以后逐漸趨向穩(wěn)定,，磨耗減慢,。旋修恢復(fù)后的外形仍不能保持很長時(shí)間，而且金屬切削量很大。因此,，有些國家的鐵路采用了一種接近于磨耗達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的輪對(duì)踏面外形,，稱為凹形踏面，又稱磨耗形踏面,。采用這種外形不僅可減少車輪磨耗,，延長旋修周期，而且由于改善了輪軌接觸狀態(tài),，接觸應(yīng)力也可有所降低,。 
　　參考書目 
　西南交通大學(xué)主編：《車輛構(gòu)造》，中國鐵道出版社,，北京,，1980。 
　柳宇剛編：《轉(zhuǎn)向架》,，中國鐵道出版社,北京,1982,。