Структура железнодорожное колесо состоит из обода колеса, протектора колеса, ступицы колеса, спиц колеса и диаметра колеса, причем каждая часть имеет свое особое значение по форме.

Диаметр железнодорожного колеса

Диаметр колеса поезда оказывает существенное влияние как на сами колеса, так и на весь автомобиль.С одной стороны, по мере увеличения диаметра колес центр тяжести автомобиля поднимается, что приводит к ухудшению динамических характеристик.С другой стороны, увеличение диаметра колеса позволяет снизить контактные напряжения между колесом и рельсом, снизить скорость изнашивания колеса, повысить теплоемкость колеса, повысить его способность выдерживать тормозные термические нагрузки на поверхность протектора.

Поэтому размер диаметра рельсового колеса следует определять комплексно, исходя из конкретных обстоятельств транспортного средства.Как правило, по мере увеличения нагрузки на ось транспортного средства диаметр колеса также должен увеличиваться, чтобы повысить теплоемкость колеса и увеличить площадь контакта с рельсом, тем самым уменьшая повреждение и износ протектора.Кроме того, при выборе значения диаметра колеса следует обратить внимание на вопросы серии стандартизации, чтобы облегчить изготовление и обслуживание колес.

Обод железнодорожного колеса

Ширина обода рельсового колеса в первую очередь зависит от грузоподъемности рельса.При движении колесных пар на поворотах внешний обод рельсового колеса находится ближе к рельсу, а внутренний - дальше.Для предотвращения схода с рельсов необходима достаточная несущая способность внутреннего протектора колеса.

Масса обода колеса составляет значительную часть общей массы колеса, при этом качество обода во многом определяет качество колеса.Это особенно актуально для колес из литой стали, где большая начальная масса обода колеса требует более толстых спиц, что приводит к увеличению массы колеса.По мере увеличения массы колеса оно оказывает на рельс большую вертикальную силу, влияя на вертикальную динамику.

Ступица колеса поезда

железнодорожное колесо и ось собираются вместе методом натяга.Основная функция ступицы колеса — надежная фиксация колеса на оси, а ее размеры в первую очередь определяются усилием затяжки, необходимым для посадки колеса на ось.Толщина ступицы колеса варьируется в зависимости от нагрузки на ось.При определенном натяге между длиной ступицы колеса и осью, чем толще ступица колеса, тем больше масса колеса поезда и тем больше усилие затяжки между осями.

Оптимальная толщина ступицы колеса должна быть: как можно тоньше при соблюдении требований по усилию затяжки оси, чтобы уменьшить массу ступицы колеса. колесо поезда.

Расстояние до фланца ступицы

Расстояние до фланца ступицы относится к осевому расстоянию между внутренней стороной фланца колеса и внутренней стороной ступицы колеса.Это значение связано с внутренним расстоянием колесной пары и расстоянием между двумя посадочными местами колес оси.Поэтому при выборе расстояния между фланцами ступицы его не следует рассматривать исключительно с точки зрения колеса, а следует рассматривать в соответствии с внутренним расстоянием колесной пары и оси.

Форма спиц колеса поезда

Прочность спиц напрямую влияет на безопасность эксплуатации поезда, поэтому спицы колес должны иметь достаточную прочность.Форма спиц оказывает существенное влияние на конструкционную прочность и жесткость колеса.Меньшая радиальная жесткость может придать колесу большую эластичность, что позволяет улучшить напряженное состояние колеса при тормозной тепловой нагрузке и снизить динамические силы, действующие на колесо и рельс.

Поэтому радиальная жесткость спиц должна быть умеренно малой.Осевая жесткость спиц должна быть как можно большей;в противном случае колесо испытает значительную осевую деформацию.Чрезмерная осевая деформация может изменить нормальное положение контакта колеса с рельсом и угол гребня колеса, что ухудшит эксплуатационные характеристики транспортного средства и увеличит риск залезания на рельс.Хорошо продуманная форма спиц может значительно увеличить структурную жесткость колеса без увеличения веса, улучшая общую жесткость колеса.Поэтому спицы являются ключевым моментом при проектировании и оптимизации конструкции колес.

Внешний профиль протектора колеса

При проектировании внешнего профиля протектора колеса следует учитывать его совместимость с профилем головки рельса.Идеальное соответствие профиля колеса и рельса может эффективно снизить контактное напряжение и износ, способствуя улучшению характеристик поездов на поворотах и ​​эффективно увеличивая критическую скорость, при которой поезда становятся нестабильными.В то же время протекторы новой конструкции должны максимально напоминать форму после износа, чтобы свести к минимуму количество металла, удаляемого во время коррекции протектора.