车轮踏面有几个斜度
- 提问者网友：星軌
- 2021-07-18 19:10
- 五星知识达人网友：你哪知我潦倒为你
- 2021-07-18 19:39
②踏面有1:20及1:10两段斜面，在外侧有5×45°倒角。
机车车轮踏面
机车车轮踏面（locomotive wheel tread）车轮与钢轨的接触部分。简称踏面。踏面与钢轨内侧接触的凸出部分称为轮缘，轮缘的作用是防止车轮脱轨，车轮通过曲线时，轮缘与外轨内侧面接触，引导机车在曲线上运行。踏面外形对机车的运行性能有很大的影响，设计必须合理。踏面必须具有斜度，图1为中国机车锥形踏面的外形。左右两轮装在车轴上成为轮对，两轮缘内侧距离为1353mm，在轮对组装时必须严格检查该尺寸，此距离决定了轮缘与钢轨的间隙。
图1 中国机车锥形踏面
机车锥形路面的特点是：
①轮缘的厚度为33mm，高度为28mm，轮缘外侧与水平面成65°角，称为轮缘角，保证安全通过曲线。
②踏面有1:20及1:10两段斜面，在外侧有5×45°倒角。
③轮缘内侧面有R16的圆弧，以便引导车辆顺利通过护轨。
轮对在曲线上运行时，外轮沿外轨所走距离大于内轮沿内轨所走距离。由于内外轮固装在同一车轴上，如果两轮的踏面为圆柱形，则势必引起内外轮的滑行。实际踏面具有斜度，当轮对在曲线上运行时，由于轮缘与钢轨之间有间隙，随着轮对向外偏移，外轮与外轨接触的直径大于内轮与内轨接触的直径，与外轨和内轨的不同长度相匹配，就能显著减少车轮的滑行。
因为踏面具有斜度，轮对在直道上运行时因轨道横向不平顺等原因，轮对偏离中央位置时，两轮以不同的半径滚动，形成轮对的蛇行运动，轮对向中央位置复原，在轮对蛇行运动的过程中自动对中。这种特性能防止在直道上轮缘与钢轨接触而形成轮缘偏磨。但是随着机车速度的提高，轮对的蛇行运动会引起机车横向振动加剧，使机车运行品质恶化。踏面斜度愈大，蛇行运动愈剧烈，因此要合理控制踏面斜度。
斜度为1:20的一段踏面经常与轨面接触，磨耗后使踏面呈凹陷，轮对在进入道岔或小半径曲线时可能发生剧烈跳动。为了避免这种现象，在1:20斜度的外侧有一段1:10的斜坡，这一段仅在小半径曲线上才与轨面接触。
锥形踏面与钢轨的接触宽度较窄，接触部分磨耗后踏面呈凹形。运动经验表明，踏面磨耗至某种凹形后，磨耗变慢，外形便相对稳定。如果把踏面外形设计成磨耗形（凹形），轮轨接触条件就比较稳定，这成是国际上20世纪60年代提出的磨耗形踏面设计。磨耗形踏面的优点为：
①踏面磨耗较慢，延长了旋轮里程，减少了旋轮时的切削量；
②轮轨接触面积较大，接触应力较小，在同样的接触应力下，允许更高的轴重；
③减少机车通过曲线时的轮缘磨耗。轮对通过曲线时，轮缘向外轨帖靠，如果车轮为锥形踏面，则产生踏面及轮缘与钢轨的两点接触，踏面接触点为滚动的瞬时中心，而轮缘与钢轨的接触点具有相对的滑动速度，因此轮缘接触点磨耗快。而磨耗形踏面进入曲线时，从踏面过渡到轮缘与钢轨的接触是连续过程，始终是一点接触，轮缘与钢轨的相对速度小，磨耗小。轮轨接触点的位置随通过曲线时轮缘力的大小而变化。
现在，许多国家的铁路已把磨耗形踏面定为标准的踏面外形。中国机车JM型磨耗形踏面见图2，与锥形踏面一样，作为机车踏面的一种标准，按机车运行条件选用。中国地铁车辆及轻轨车辆的车轮踏面也都采用磨耗形踏面，以减少通过曲线时的轮缘磨耗。