车轮结构完全由车轮直径,轮辋,轮毂尺寸,毂辋距,辐板形状,轮缘踏面外形所决定
每个尺寸或每部位形状都有其特殊意义
一、直径车轮直径对其本身及整个车辆都有较大影响
一方面车轮直径越大,车辆重心越高,车辆的动力性能越差
另一方面,增大车轮直径,可以降低轮轨的接触应力,降低车轮磨耗速度,增加车轮的热容量,提高踏面制动热负荷的承受能力
因此车轮直径大小应根据车辆情况综合确定
但总的来说,车辆轴重越大,车轮直径应越大,以提高车轮的热容量和增加轮轨的接触面积,减少踏面损伤和磨耗
另外,车轮直径的取值还应注意规格的标准化系列问题,以利于车轮制造和检修
目前我过货车车轮直径大多为840mm,特殊货车车轮直径为915
二、轮辋轮辋宽度尺寸主要取决于轮轨的搭载量
当轮对运行在曲线上时,外侧车轮轮缘靠近钢轨,内侧轮缘远离钢轨
只有内侧车轮踏面在钢轨上的搭载量足够,才能保证轮对不脱轨
《铁路技术管理规程》规定,当曲线半径在300m以下时,轨距应加宽15mm
因此,最大轨距为1435+15+6=1456mm(其中:名义轨距L为1435mm,最大公差为6mm)
轮对最小内侧距为1354mm,轮缘最小厚度为23mm
车轮踏面外侧倒角5mm,钢轨头部圆弧半径为R13mm,钢轨内侧磨耗2mm,轨枕弯曲、道钉松动等引起轨距扩大8mm,重车时车轴微弯引起轮对内侧距离减小2mm,轮轨安全搭载量按7mm考虑,根据上述数据算得轮辋最小宽度为120mm,考虑到车辆过驼峰时实施的制动,车轮外侧面磨损5mm,则轮辋最小宽度应为125mm
目前我国铁路货车车轮轮辋宽度为135~140mm
轮辋厚度通常指新轮辋厚度
我国铁路对正常服役的车轮的判废依据是轮辋剩余厚度,当轮辋剩余厚度小于等于23mm时车轮报废
新轮辋厚度与轮辋限度之差为轮辋的有效磨耗厚度
轮辋越厚有效磨耗厚度就越大
但车轮自重也大
有效磨耗厚度越厚,车轮使用寿命越