La structure d'un roue de chemin de fer se compose de la jante, de la bande de roulement, du moyeu de roue, des rayons de roue et du diamètre de la roue, chaque pièce ayant sa forme spécifique.

Diamètre de roue ferroviaire

Le diamètre de roues de train a un impact significatif à la fois sur les roues elles-mêmes et sur l'ensemble du véhicule.D'une part, à mesure que le diamètre des roues augmente, le centre de gravité du véhicule s'élève, ce qui entraîne de moins bonnes performances dynamiques.D'autre part, l'augmentation du diamètre de la roue peut réduire la contrainte de contact entre la roue et le rail, diminuer le taux d'usure de la roue, augmenter la capacité thermique de la roue et améliorer sa capacité à résister aux charges thermiques de freinage sur la surface de roulement.

Par conséquent, la taille du diamètre des roues ferroviaires doit être déterminée de manière globale en fonction des circonstances spécifiques du véhicule.Généralement, à mesure que la charge par essieu du véhicule augmente, le diamètre de la roue doit également augmenter pour améliorer la capacité thermique de la roue et augmenter la surface de contact avec le rail, réduisant ainsi les dommages et l'usure de la bande de roulement.De plus, il convient de prêter attention aux problèmes de série de normalisation lors de la sélection de la valeur du diamètre de la roue afin de faciliter la fabrication et la maintenance des roues.

Jante de roue ferroviaire

La largeur de la jante du rail dépend principalement de la capacité de charge du rail.Lorsque les essieux roulent dans des courbes, la jante extérieure du rail est plus proche du rail tandis que la jante intérieure est plus éloignée.Une capacité de charge suffisante sur la bande de roulement intérieure de la roue est essentielle pour éviter le déraillement.

La masse de la jante constitue une partie importante de la masse globale de la roue, la qualité de la jante déterminant en grande partie la qualité de la roue.Cela est particulièrement vrai pour les roues en acier moulé, où une masse initiale plus importante de la jante nécessite des rayons plus épais, ce qui entraîne une augmentation de la masse de la roue.À mesure que la masse de la roue augmente, elle exerce une force verticale plus importante sur le rail, ce qui a un impact sur la dynamique verticale.

Moyeu de roue de train

Le roue et essieu de chemin de fer sont assemblés entre eux par ajustement serré.La fonction principale du moyeu de roue est de fixer solidement la roue à l'essieu, et ses dimensions sont principalement déterminées par la force de serrage requise pour l'ajustement roue-essieu.L'épaisseur du moyeu de roue varie en fonction des différentes charges par essieu.Avec un certain ajustement serré entre la longueur du moyeu de roue et l'essieu, plus le moyeu de roue est épais, plus la masse de la roue du train est grande et plus la force de serrage entre les essieux est grande.

L'épaisseur optimale du moyeu de roue doit être : la plus fine possible tout en répondant aux exigences de force de serrage des essieux, afin de réduire la masse du moyeu de roue. roue de train.

Distance de la bride du moyeu

La distance entre les boudins de moyeu fait référence à la distance axiale entre le côté intérieur du boudin de roue et le côté intérieur du moyeu de roue.Cette valeur est liée à la distance intérieure de la paire de roues et à la distance entre les deux portées de roue de l'essieu.Par conséquent, lors de la sélection de la distance entre les boudins de moyeu, elle ne doit pas être considérée uniquement du point de vue de la roue, mais doit être prise en compte en coordination avec la distance intérieure de la paire de roues et de l'essieu.

Forme des rayons des roues de train

La résistance des rayons affecte directement la sécurité de l'exploitation du train, les rayons des roues doivent donc avoir une résistance suffisante.La forme des rayons a un impact significatif sur la résistance structurelle et la rigidité de la roue.Une rigidité radiale plus faible peut donner à la roue une plus grande élasticité, ce qui peut améliorer l'état de contrainte de la roue sous la charge thermique de freinage et réduire les forces dynamiques sur la roue et le rail.

Par conséquent, la rigidité radiale des rayons doit être modérément faible.La rigidité axiale des rayons doit être la plus grande possible ;sinon, la roue subira une déformation axiale importante.Une déformation axiale excessive peut modifier la position de contact normale entre la roue et le rail et l'angle du boudin de roue, affectant les performances opérationnelles du véhicule et augmentant le risque de grimper sur le rail.Une forme de rayon bien conçue peut augmenter considérablement la rigidité structurelle de la roue sans ajouter de poids, améliorant ainsi la rigidité globale de la roue.Les rayons constituent donc un domaine d’intérêt clé dans la conception et l’optimisation des structures de roues.

Profil extérieur de la bande de roulement

Lors de la conception du profil extérieur de la table de roulement, il convient de tenir compte de sa compatibilité avec le profil du champignon du rail.Un état idéal de correspondance du profil roue-rail peut réduire efficacement les contraintes de contact et l'usure, contribuant ainsi à améliorer les performances des trains dans les courbes et à augmenter efficacement la vitesse critique à laquelle les trains deviennent instables.Dans le même temps, les bandes de roulement nouvellement conçues doivent ressembler étroitement à leur forme après usure afin de minimiser la quantité de métal retirée lors de la correction de la bande de roulement.