Les essieux montés sont divisés en essieux montés pour véhicules et en essieux montés pour locomotives. Les essieux de locomotive sont divisés en essieux de locomotive à vapeur, essieux de moteur diesel, essieux de locomotive électrique et essieux mobiles d'unités multiples selon les types de locomotives. Les essieux mobiles des locomotives diesel, des locomotives électriques et des emus sont équipés de transmissions sur les corps d'essieu. Les voitures particulières modernes à grande vitesse et les émulateurs adoptent des freins à disque, et les disques de frein sont installés sur les corps d'essieu ou les roues.

Les essieux des locomotives à vapeur sont divisés en essieux de guidage, essieux mobiles, essieux entraînés et essieux à charbon-eau. La paire de roues de guidage est située à l'avant de la locomotive et joue le rôle de guidage de la locomotive. La paire de roues mobiles joue le rôle de transmission de la puissance de la locomotive. La paire de roues motrices est directement entraînée par le piston du cylindre (piston) à travers le culbuteur, et la paire de roues motrices est entraînée par la bielle. Il y a des manivelles, des trous de manetons et des blocs d'équilibrage au centre de la roue de la paire de roues mobiles, et les manivelles des roues gauche et droite doivent avoir une différence de phase de 90 degrés une fois assemblées. Les roulements de la roue mobile et de la roue de guidage se trouvent à l'intérieur de la roue. L'essieu esclave et l'essieu charbon-eau ont une forme similaire à celle des véhicules de tourisme et de marchandises.

Les essieux montés peuvent être divisés en essieux montés à roulements et en essieux coulissants en fonction des types de roulements applicables aux essieux. Les wagons de voyageurs de China Railway ont tous été adoptés et le nombre de wagons de marchandises équipés d'essieux à roulements augmente de jour en jour.

Selon la différence entre la charge maximale autorisée par essieu (la pression statique maximale exercée par l'essieu monté sur le rail), l'essieu monté à roulement lisse pour wagon de marchandises est divisé en quatre types : B, C, D et E, et les dimensions du les essieux et les roues de chaque type d'essieux sont différents, à l'exception du diamètre de la roue ; Il existe trois types d'essieux à roulements pour voitures de tourisme et de marchandises : RC, RD et RE, et il existe différentes longueurs de tourillon dans le même essieu en raison de différents modèles de roulements, de sorte que les numéros suivants sont utilisés pour les distinguer, tels que RC et RD. Les essieux sont forgés à partir d'acier à teneur moyenne en carbone de haute qualité en cylindres de différents diamètres. Selon les types de véhicules, il peut être divisé en essieux de locomotives et en essieux de passagers et de camions. Selon le type de roulement, il peut être divisé en axe à roulement coulissant et en axe à roulement.

① Le siège de roue, où la roue est enfoncée, est également la partie ayant le plus grand diamètre sur l'essieu ;

(2) tourillon, la partie de l'essieu qui interagit avec le roulement ;

(3) Corps d'essieu, la partie située entre les deux roues. Certains corps d'essieu de wagons de voyageurs et de marchandises se rétrécissent progressivement du siège de roue vers le centre, et certains corps d'essieu sont de longueur cylindrique. Les transmissions des locomotives diesel et des locomotives électriques ainsi que les disques de frein montés sur les essieux des locomotives avec freins à disque sont montés sur les corps d'essieu ;

(4) Siège de plaque anti-poussière, la transition entre le tourillon d'essieu et le siège de roue sur l'essieu des wagons de voyageurs et de marchandises, sur lequel la plaque anti-poussière de la boîte d'essieu coulissante ou le déflecteur arrière de la boîte d'essieu roulante est installée ;

⑤ Les colliers d'essieu, les pièces aux deux extrémités des essieux des voitures de tourisme et de marchandises qui dépassent des tourillons d'essieu, sont utilisés pour empêcher les paliers lisses de se déplacer excessivement sur les tourillons d'essieu, et il n'y a pas de colliers d'essieu sur les essieux à roulements ;

⑥ L'épaulement arrière du tourillon et la partie du tourillon proche du siège de la plaque anti-poussière sont transformés en une transition en arc pour éviter la concentration de contraintes causée par un changement soudain de diamètre.

La charge sur l'essieu des locomotives et du matériel roulant change constamment et, comme l'essieu roulant continue de tourner, des contraintes alternées sont générées dans l'essieu. Par conséquent, la limite de durabilité du matériau de l’essieu doit être améliorée. Pour cette raison, dans le processus de fabrication, l'arbre doit être traité par coupe rotative sur toute la longueur, le tourillon et le siège de roue doivent être renforcés par laminage et une rainure de réduction de charge doit être réglée au niveau du siège de roue et de la transition d'arc. (roulement à rouleaux) de l'épaulement arrière du tourillon. Une détection stricte des défauts par ultrasons et électromagnétiques doit être effectuée tout au long de la période d'utilisation.

Les essieux sont généralement solides, mais la répartition des contraintes de l'essieu sur la section transversale est inégale, et plus la contrainte est proche de la surface, plus la contrainte est élevée, tandis que la contrainte au centre est très faible. Par conséquent, il est possible d’utiliser un essieu creux au lieu d’un essieu plein pour réduire l’influence néfaste des masses non suspendues sur les locomotives et les lignes. Bien que l'essieu creux ait été essayé depuis de nombreuses années dans les chemins de fer de certains pays, il est toujours étudié et amélioré en raison de l'état de contrainte complexe utilisé [1].

Les roues sont appuyées sur l'essieu, et la distance entre deux roues d'un même essieu est adaptée au gabarit, afin que l'essieu roulant puisse rouler sur le rail.

La partie de la roue qui est en contact avec le rail, c'est-à-dire l'anneau extérieur de la roue, est appelée jante sur la roue intégrale et pneu sur la roue à pneu. La surface de la jante ou du pneu qui entre en contact avec le rail est appelée bande de roulement, et la partie surélevée d'un côté de la bande de roulement est appelée jante. La jante est située sur le côté intérieur du rail, ce qui peut empêcher l'essieu de dérailler et jouer un rôle de guidage. La partie de la roue qui est combinée avec l'essieu s'appelle le moyeu. Le moyeu et la jante sont reliés par des rayons. Les rayons peuvent être des disques continus, appelés rayons ; Il peut également s'agir d'un certain nombre de cylindres disposés selon la direction radiale, appelés rayons.

Selon la structure, les roues peuvent être divisées en deux catégories : les roues à pneumatiques et les roues intégrales. La roue à pneu est fabriquée en installant le pneu sur le centre de la roue par la méthode de montage à chaud et en insérant l'anneau de retenue. L'anneau de retenue peut empêcher le pneu de se détacher lorsque le pneu et le centre de la roue sont desserrés et jouer un rôle d'arrêt de sécurité. La roue intégrale consiste à intégrer le pneu à la jante au centre de la roue. De plus, certains pays adoptent également des roues avec des éléments élastiques entre la jante et l'âme. Ce type de roue est appelé roue élastique et est généralement utilisée uniquement sur les véhicules ferroviaires souterrains.

En fonctionnement, la partie de contact de la roue avec le rail supporte une forte pression et la surface de contact produit une déformation élastique et une forte contrainte de contact. En fonctionnement, les roues gauche et droite roulent inévitablement sur le rail de diamètres différents, entraînant un glissement et une usure des roues ; Lors du freinage, la bande de roulement des roues est également fortement usée par les mâchoires de frein et des températures élevées sont générées.

Tout cela exige que le matériau de la bande de roulement des roues ait une résistance, une dureté, une ténacité aux chocs et une bonne résistance à l'usure élevées. Le moyeu pressé sur l'essieu supporte principalement une force élastique, et les rayons ou rayons supportent uniquement une pression et une force de flexion, qui nécessitent une ténacité élevée.

Le pneu et le centre de la roue du pneu peuvent être constitués de différents matériaux, afin de mieux répondre aux exigences ci-dessus. La roue intégrale est inférieure à la roue à pneu en termes de résistance à l'usure de la bande de roulement, mais elle est plus légère et moins chère. Plus important encore, le pneu ne se détendra pas et ne se fissurera pas. China Railway utilise toujours des roues à pneus sur ses locomotives, et tous les véhicules de tourisme et de fret utilisent des roues en acier intégrées.

La valeur nominale du diamètre de la roue est le diamètre du cercle de roulement (le cercle formé par l'intersection du plan parallèle au côté intérieur de la roue et de la bande de roulement de la roue). Les diamètres des roues des wagons de marchandises, des voitures particulières, des moteurs à combustion interne et des locomotives électriques utilisés dans China Railway sont respectivement de 840 mm, 915 mm, 1 050 mm et 1 250 mm. Le diamètre des différentes roues d'une locomotive à vapeur varie selon le modèle et le diamètre des roues mobiles se situe généralement entre 1 370 et 2 000 mm.

Ligne de contour formée par la jante et la bande de roulement sur la section radiale de la roue. Le choix de la forme de la jante et de la bande de roulement affecte non seulement l'usure et la durée de vie de la roue, mais affecte également directement les performances de passage en courbe et la qualité de fonctionnement de la locomotive et du véhicule. La jante permet aux roues de franchir les virages et les aiguillages de manière fiable sans dérailler. La bande de roulement est conique, avec une conicité de 1:10 près du cercle de roulement.

Lors du passage d'une courbe, la roue extérieure roule sur le rail extérieur de plus grand diamètre proche de la jante, et la roue intérieure roule sur le rail intérieur de plus petit diamètre, de sorte que d'une part, l'essieu roulant joue un rôle de guidage avec le changement de direction de la ligne, et en même temps, la différence de distance de roulement entre la roue intérieure et la roue extérieure peut compenser l'influence de la différence de longueur du rail intérieur et du rail extérieur.

Lors d'une conduite en ligne droite, si l'essieu s'écarte de sa position centrale sur la ligne, la différence entre les rayons de roulement des deux roues fera bouger l'essieu dans le sens de restaurer sa position centrale. La conicité du côté extérieur de la roue est de 1:5, ce qui peut augmenter la différence entre les rayons de roulement des deux roues de l'essieu et faciliter le passage dans la courbe à petit rayon. Cependant, la bande de roulement conique est également à l'origine du mouvement serpentin des locomotives et des véhicules et affecte la qualité de roulement. La réduction de la conicité de la bande de roulement est utile pour restreindre le mouvement de chasse, mais l'usure de la jante est évidemment aggravée, et le cycle de roue et la durée de vie de la roue sont considérablement raccourcis.

Cette méthode n'est utilisée que sur certains trains de voyageurs à grande vitesse. D'autre part, le profil de la bande de roulement de la jante s'use plus rapidement au stade initial du fonctionnement, puis tend à être stable et l'usure ralentit. Après réparation rotative, la forme ne peut pas être conservée pendant une longue période et la quantité de coupe du métal est très importante. Par conséquent, les chemins de fer de certains pays ont adopté une sorte de profil de bande de roulement qui est proche de l'état d'usure relativement stable, et il est également appelé bande de roulement d'usure. L'adoption de cette forme peut non seulement réduire l'usure de la roue et prolonger le cycle de réparation rotatif, mais également réduire la contrainte de contact en raison de l'amélioration de l'état de contact roue-rail.