鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件,。它的功用在于引導機車車輛的車輪前進,，承受車輪的巨大壓力，并傳遞到軌枕上,。鋼軌必須為車輪提供連續(xù),、平順和阻力最小的滾動表面。在電氣化鐵道或自動閉塞區(qū)段,，鋼軌還可兼做軌道電路之用,。
鋼軌的工作條件十分復雜。車輪施加于鋼軌上的作用力，其大小,、方面和位置都具有很大的隨機性,。這引起都有和機車車輛與軌道的相互作用有關(guān)。除輪載外,，氣候及其他因素對鋼軌受力也有影響,，例如，軌溫的變化可以使鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生很大的溫度力,，特別是無縫線路上,。
鋼軌是作為一根支承在連續(xù)彈性基礎(chǔ)或點支承上的無限長梁進行工作的。它主要承受輪載作用下的彎曲應力,，但是也必須有能力承擔輪軌接觸點上的接觸應力,，以及軌腰與軌頭或軌底連接處可能產(chǎn)生的局部應力和溫度變化作用下的溫度應力。在輪載和溫度力的作用下,，鋼軌產(chǎn)生復雜的變形：壓縮,、伸長、彎曲,、扭轉(zhuǎn),、壓潰、磨耗等,。
為使列車能夠安全,、平穩(wěn)和不間斷地運行，鋼軌除必須充分發(fā)揮上述諸功能外,，還應保證在輪載和軌溫變化作用下,，應力和變形均不超過規(guī)定的限值。這就要求鋼軌具有足夠的強度 ,、韌性和耐磨性能,。
機車依靠其動輪與鋼軌頂面之間的摩擦作用牽引列車前進，這就要求鋼軌頂面粗糙,，使車輪與鋼軌之間產(chǎn)生足夠的摩擦力,。但對車輛來說，摩阻力太大會使行車阻力增加,，這就又要求鋼軌有一個光滑的滾動表面,。從這一矛盾的主要方面出發(fā)，鋼軌仍應維持其光滑的表面,，必要時,，可用向軌面撒砂的方法提高機車動輪與鋼軌之間的粘著力。
鋼軌依靠本身的剛度抵抗輪載作用下的彈性彎曲,，但是為了減輕車輪對鋼軌的動力沖擊作用，防止機車車輛步行部分及鋼軌的折損,，又要求鋼軌具有必要的彈性,。
車輪與鋼軌之間接觸面積很小,，而來自車輪的的壓力卻十分巨大，為使鋼軌不致被壓陷或磨耗太快,，鋼軌應具有足夠的硬度,。但硬度太高，鋼軌又容易受沖擊而折損,，因此,，要求鋼軌具有一定的韌性。
根據(jù)經(jīng)濟合理原則,，還應做到鋼軌斷面設(shè)計合理,，價格低廉，輕重齊備,，自成系列,。
鋼軌的類型，以每米大致質(zhì)量kg表示,。目前,，我國鐵路的鋼軌類型主要有75kg/m、60kg/m,、50kg/m及43kg/m,。
為完成上述功能，對鋼軌質(zhì)量,、斷面,、材質(zhì)三要素均提出了相應的要求。隨著高速,、重載運輸?shù)囊?，鋼軌正向重型化發(fā)展，目前世界上最重型的鋼軌已達到77.5kg/m,，線路上逐步鋪設(shè)75kg/m鋼軌,。
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鋼軌理論重量 |
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