Seturile de roți sunt împărțite în seturi de roți pentru vehicule și roți de locomotivă. Seturile de roți de locomotivă sunt împărțite în roți pentru mașini cu abur, roți pentru motoare diesel, roți pentru locomotive electrice și seturi de roți cu axe mobile de mai multe unități în funcție de tipurile de locomotivă. Seturile de roți cu osii mobile ale locomotivelor diesel, locomotivelor electrice și emus sunt echipate cu angrenaje de transmisie pe corpurile osiilor. Autoturismele moderne de mare viteză și emus adoptă frâne cu disc, iar discuri de frână sunt instalate pe corpurile osiilor sau pe roți.

Seturile de roți ale locomotivelor cu abur sunt împărțite în seturi de roți de ghidare, seturi de roți mobile, seturi de roți antrenate și roți de apă de cărbune. Perechea de roți de ghidare este situată în partea din față a locomotivei și joacă rolul de ghidare a locomotivei. Perechea de roți în mișcare joacă rolul de a transmite puterea locomotivei. Perechea de roți motrice este antrenată direct de pistonul cilindrului (pistonul) prin balansoar, iar perechea de roți motrice este antrenată de tija de legătură. Există manivele, găuri pentru știfturi și blocuri de echilibrare în centrul roții al perechii de roți în mișcare, iar manivelele roților din stânga și din dreapta ar trebui să aibă o diferență de fază de 90 de grade atunci când sunt asamblate. Rulmenții roții în mișcare și ai roții de ghidare se află pe interiorul roții. Setul de roți slave și setul de roți de cărbune-apă sunt similare ca formă cu setul de roți al vehiculelor de pasageri și marfă.

Seturile de roți pot fi împărțite în seturi de roți cu rulmenți de rulare și seturi de roți cu rulmenți glisanti, în funcție de tipurile de rulmenți aplicabile axelor. Vagoanele de pasageri ale China Railway au fost toate adoptate, iar numărul vagoanelor de marfă cu seturi de roți cu rulmenți crește pe zi ce trece.

În funcție de diferența sarcinii maxime admise pe osie (presiunea statică maximă exercitată de setul de roți pe șină), setul de roți al rulmentului de alunecare al vagonului de marfă este împărțit în patru tipuri: B, C, D și E, iar dimensiunile axele și roțile fiecărui tip de set de roți sunt diferite, cu excepția diametrului roții; Există trei tipuri de seturi de roți cu rulmenți pentru vagoane de pasageri și de marfă: RC, RD și RE și există lungimi diferite de suport în același set de roți datorită diferitelor modele de rulmenți, astfel încât următoarele numere sunt folosite pentru a le distinge, cum ar fi RC și RD. Axele sunt forjate din oțel cu carbon mediu de înaltă calitate în cilindri cu diametre diferite. În funcție de tipurile de vehicule, acesta poate fi împărțit în osii de locomotivă și osii pentru pasageri și camioane. În funcție de tipul de rulment, acesta poate fi împărțit în axă lagăr de alunecare și axă a rulmentului de rulare.

① Scaunul roții, unde roata este apăsată, este și piesa cu diametrul cel mai mare pe ax;

(2) pivot, partea axului care interacționează cu rulmentul;

(3) Corpul osiei, partea dintre cele două roți. Unele corpuri de osie ale vagoanelor de pasageri și marfă se micșorează treptat de la scaunul roții spre centru, iar unele corpuri de osie sunt cilindrice în lungime. Pe corpurile osiilor se montează angrenajele de transmisie ale locomotivelor diesel și locomotivelor electrice și discurile de frână montate pe osii ale osiilor de locomotivă cu frâne cu disc;

(4) Scaun cu placă rezistentă la praf, trecerea dintre suportul osiei și scaunul roții de pe axa vagoanelor de pasageri și marfă, pe care este instalată placa antipraf a cutiei cu osii glisante sau deflectorul din spate al cutiei cu osii rulante;

⑤ Gulerele de osie, părțile de la ambele capete ale axelor vagoanelor de pasageri și de marfă care ies în afară din fusele de osie, sunt utilizate pentru a preveni mișcarea excesivă a rulmenților de alunecare pe suporturile de osie și nu există coliere de osie pe axele rulmentului;

⑥ Umărul din spate al jurnalului și partea din apropierea scaunului plăcii rezistente la praf sunt transformate într-o tranziție în arc pentru a evita concentrarea tensiunilor cauzate de schimbarea bruscă a diametrului.

Sarcina pe axa locomotivei și a materialului rulant este în continuă schimbare și, deoarece setul de roți continuă să se rotească, se generează stres alternativ în axă. Prin urmare, limita de durabilitate a materialului osiilor trebuie îmbunătățită. Din acest motiv, în procesul de fabricație, arborele arborelui trebuie prelucrat prin tăiere rotativă pe toată lungimea, jurnalul și scaunul roții trebuie să fie consolidate prin rulare, iar o canelură de reducere a sarcinii ar trebui să fie stabilită la scaunul roții și la tranziția arcului. (rulment) al umărului din spate al jurnalului. Detectarea strictă a defectelor cu ultrasunete și electromagnetice trebuie efectuată pe toată perioada de utilizare.

Axele sunt de obicei solide, dar distribuția tensiunii pe secțiune transversală este neuniformă, iar cu cât este mai aproape de suprafață, cu atât efortul este mai mare, în timp ce tensiunea în centru este foarte mică. Prin urmare, este posibil să se folosească axă tubulară în loc de axă solidă pentru a reduce influența dăunătoare a greutății nesurate asupra locomotivelor și liniilor. Deși axa tubulară a fost încercată de mulți ani în căile ferate din unele țări, este încă studiată și îmbunătățită din cauza stării complicate de solicitare în utilizare [1].

Roțile sunt presate pe axă, iar distanța dintre două roți de pe aceeași axă este adaptată gabaritului, astfel încât setul de roți să se poată rostogoli pe șină.

Partea roții care este în contact cu șina, adică inelul exterior al roții, se numește jantă pe roata integrală și anvelopă pe roata anvelopei. Suprafața jantei sau anvelopei care intră în contact cu șina se numește banda de rulare, iar partea ridicată de pe o parte a benzii de rulare se numește jantă. Janta este situată pe partea interioară a șinei, ceea ce poate împiedica deraierea setului de roți și poate juca un rol de ghidare. Partea roții care este combinată cu axa se numește butuc. Butucul și janta sunt conectate prin spițe. Spițele pot fi discuri continue, numite spițe; Poate fi și un număr de cilindri dispuși de-a lungul direcției radiale, numiți spițe.

După structura, roțile pot fi împărțite în două categorii: roți anvelope și roți integrale. Roata anvelopei se realizeaza prin montarea anvelopei pe centrul rotii prin metoda de montare la cald si introducerea inelului de retinere. Inelul de reținere poate împiedica desprinderea anvelopei atunci când anvelopa și centrul roții sunt slăbite și joacă un rol de oprire de siguranță. Roata integrală este pentru a integra anvelopa cu janta pe centrul roții. În plus, unele țări adoptă și roți cu elemente elastice între jantă și bandă. Acest tip de roată se numește roată elastică, care este de obicei folosită numai pe vehiculele feroviare subterane.

În funcționare, partea de contact a roții cu șina suportă o presiune mare, iar suprafața de contact produce deformare elastică și stres de contact mare. În funcționare, roțile din stânga și din dreapta se rulează inevitabil pe șină cu diametre diferite, rezultând alunecare și uzură a roților; La frânare, banda de rulare a roții este uzată puternic de saboții de frână și se generează temperatură ridicată.

Toate acestea necesită ca materialul benzii de rulare a roții să aibă o rezistență ridicată, duritate, rezistență la impact și o bună rezistență la uzură. Butucul apăsat pe osie suportă în principal forță elastică, iar spițele sau spițele suportă doar presiunea și forța de îndoire, care necesită o duritate ridicată.

Anvelopa și centrul roții al roții anvelopei pot fi realizate din materiale diferite, astfel încât să poată îndeplini mai bine cerințele de mai sus. Roata integrală este inferioară roții anvelopei în ceea ce privește rezistența la uzura benzii de rulare, dar este mai ușoară și mai puțin costisitoare. Mai important, anvelopa nu se va relaxa și nu se va crăpa. China Railway încă folosește roți de anvelope pe locomotive, iar toate vehiculele de pasageri și marfă au folosit roți de oțel integrale.

Valoarea nominală a diametrului roții este diametrul cercului de rulare (cercul format prin intersecția planului paralel cu latura interioară a roții și banda de rulare a roții). Diametrele roților vagoanelor de marfă, vagoanelor de pasageri, motoarelor cu ardere internă și locomotivelor electrice utilizate în China Railway sunt de 840 mm, 915 mm, 1050 mm și, respectiv, 1250 mm. Diametrul diferitelor roți ale locomotivei cu abur variază în funcție de model, iar diametrul roților în mișcare este de obicei între 1370 și 2000 mm.

Linia de contur formată de janta și banda de rulare a roții pe secțiunea radială a roții. Alegerea jantei și a formei benzii de rulare nu afectează doar uzura și durata de viață a roții, ci afectează direct și performanța de trecere a curbei și calitatea de rulare a locomotivei și vehiculului. Janta permite roților să treacă prin curbe și coteze în mod fiabil, fără a deraia. Banda de rulare este conică, cu o conicitate de 1:10 lângă cercul de rulare.

La trecerea printr-o curbă, roata exterioară se rostogolește pe șina exterioară cu un diametru mai mare aproape de jantă, iar roata interioară se rostogolește pe șina interioară cu un diametru mai mic, astfel încât, pe de o parte, setul de roți să joace un rol de ghidare odată cu schimbarea direcției liniei și, în același timp, diferența de distanță de rulare dintre roata interioară și roata exterioară poate compensa influența diferenței de lungime a șinei interioare și a șinei exterioare.

Când rulați în linie dreaptă, dacă setul de roți se abate de la poziția sa centrală pe linie, diferența dintre razele de rulare ale celor două roți va face setul de roți să se miște în direcția restabilirii poziției sale centrale. Conicitatea părții exterioare a roții este de 1:5, ceea ce poate crește diferența dintre razele de rulare ale celor două roți ale setului de roți și poate facilita trecerea prin curba cu raza mică. Cu toate acestea, banda de rulare conică este, de asemenea, rădăcina mișcării în formă de șarpe a locomotivelor și vehiculelor și afectează calitatea rulării. Reducerea conicității benzii de rulare este utilă pentru a restrânge mișcarea de vânătoare, dar uzura jantei este în mod evident agravată, iar ciclul roții și durata de viață a roții sunt mult scurtate.

Această metodă este utilizată numai pe unele trenuri de pasageri de mare viteză. Pe de altă parte, profilul benzii de rulare al jantei roții se uzează mai repede în stadiul inițial de funcționare și apoi tinde să fie stabil, iar uzura încetinește. După repararea rotativă, forma nu poate fi menținută mult timp, iar cantitatea de tăiere a metalului este foarte mare. Prin urmare, căile ferate din unele țări au adoptat un fel de profil al benzii de rulare a roții care este aproape de starea relativ stabilă de uzură și este numită și banda de rulare de uzură. Adoptarea acestei forme nu numai că poate reduce uzura roții și poate prelungi ciclul rotativ de reparare, ci și poate reduce stresul de contact datorită îmbunătățirii stării de contact roată-șină.