Hjulsatser är uppdelade i fordonshjulsatser och lokomotivhjulsatser. Lokomotivhjulsatser är indelade i ångmotorhjulsatser, dieselmotorhjulsatser, ellokshjulsatser och rörliga axelhjulsatser av flera enheter enligt loktyper. Rörliga axelhjulsatser på diesellokomotiv, ellok och emuer är utrustade med transmissionsväxlar på axelkropparna. Moderna höghastighetspersonbilar och emus använder skivbromsar, och bromsskivor är installerade på axelkropparna eller hjulen.

Hjulsatserna på ånglok är uppdelade i styrhjulsatser, rörliga hjulpar, drivna hjulpar och kolvattenhjul. Styrhjulsparet är placerat framtill på loket och spelar rollen som lokstyrning. Det rörliga hjulparet spelar rollen som överföring av lokkraft. Drivhjulsparet drivs direkt av cylinderkolven (kolven) genom vippan, och drivhjulsparet drivs av vevstaken. Det finns vevar, vevstiftshål och balanseringsblock i mitten av det rörliga hjulparet, och vevarna på vänster och höger hjul bör ha en 90-graders fasskillnad när de är monterade. Det rörliga hjulets och styrhjulets lager finns på insidan av hjulet. Slavhjulsatsen och kolvattenhjulsatsen liknar till formen hjulsatsen för passagerar- och godsfordon.

Hjulsatser kan delas in i hjuluppsättningar med rullande lager och hjuluppsättningar med glidlager enligt de lagertyper som gäller för axlar. China Railways personbilar har alla antagits, och antalet godsvagnar med hjuluppsättningar med rullande lager ökar dag för dag.

Beroende på skillnaden mellan den maximalt tillåtna axelbelastningen (det maximala statiska trycket som utövas av hjulsatsen på skenan), är hjuluppsättningen av godsvagnars glidlager uppdelad i fyra typer: B, C, D och E, och dimensionerna på axlar och hjul för varje typ av hjulsats är olika utom hjuldiametern; Det finns tre typer av hjuluppsättningar med rullager för passagerar- och godsvagnar: RC, RD och RE, och det finns olika axellängder i samma hjulsats på grund av olika modeller av rullager, så följande siffror används för att skilja dem åt, till exempel RC och RD. Axlar är smidda av medelhög kolstål till cylindrar med olika diametrar. Beroende på fordonstyper kan den delas in i lokaxlar och passagerar- och lastbilsaxlar. Beroende på lagertypen kan den delas in i glidlageraxel och rullageraxel.

① Hjulsäte, där hjulet trycks in, är också den del med störst diameter på axeln;

(2) axeltapp, den del av axeln som samverkar med lagret;

(3) Axelkropp, delen mellan de två hjulen. Vissa axelkroppar på passagerar- och godsvagnar krymper gradvis från hjulsätet till mitten, och vissa axelkroppar är cylindriska i längd. På axelkropparna är växellådorna för diesellokomotiv och ellok och de axelmonterade bromsskivorna på lokaxlar med skivbromsar monterade;

(4) Dammtät plåtsäte, övergången mellan axeltappen och hjulsätet på axeln på passagerar- och godsvagnar, på vilken den dammsäkra plåten på glidaxellådan eller den bakre baffeln på rullaxellådan är installerad;

⑤ Axelkragar, de delar i båda ändarna av passagerar- och godsvagnsaxlarna som sticker ut från axeltapparna, används för att förhindra att glidlagren rör sig för mycket på axeltapparna, och det finns inga axelkragar på rulllageraxlarna;

⑥ Den bakre axeln på axeltappen och delen av axeltappen nära det dammsäkra plattsätet är gjorda till en bågövergång för att undvika spänningskoncentration orsakad av plötslig diameterförändring.

Belastningen på axeln på lok och rullande materiel förändras ständigt och eftersom hjulsatsen fortsätter att rotera genereras växelvis spänningar i axeln. Därför måste hållbarhetsgränsen för axelmaterial förbättras. Av denna anledning, i tillverkningsprocessen, måste axelaxeln bearbetas genom roterande skärning i full längd, axeltappen och hjulsätet bör förstärkas genom rullning, och ett belastningsreducerande spår bör sättas vid hjulsätet och bågövergången (rullager) på axeln bak. Strikt detektering av ultraljud och elektromagnetiska fel bör utföras under hela användningsperioden.

Axlar är vanligtvis solida, men fördelningen av axelspänningen på tvärsnittet är ojämn, och ju närmare ytan desto större är spänningen, medan spänningen i mitten är mycket liten. Därför är det möjligt att använda ihålig axel istället för solid axel för att minska den skadliga inverkan av ofjädrad vikt på lok och linor. Även om den ihåliga axeln har prövats i många år på vissa länders järnvägar, studeras den fortfarande och förbättras på grund av det komplicerade spänningstillståndet vid användning [1].

Hjulen pressas på axeln, och avståndet mellan två hjul på samma axel anpassas till spårvidden, så att hjulsatsen kan rulla på skenan.

Den del av hjulet som är i kontakt med skenan, det vill säga hjulets yttre ring, kallas fälgen på det integrerade hjulet och däcket på däckhjulet. Ytan på fälgen eller däcket som kommer i kontakt med skenan kallas slitbana, och den upphöjda delen på ena sidan av slitbanan kallas fälg. Fälgen är placerad på insidan av skenan, vilket kan förhindra att hjulsatsen spårar ur och spela en styrande roll. Den del av hjulet som är kombinerad med axeln kallas för navet. Nav och fälg är förbundna med ekrar. Ekrar kan vara kontinuerliga skivor, kallade ekrar; Det kan också vara ett antal cylindrar anordnade längs den radiella riktningen, kallade ekrar.

Enligt strukturen kan hjul delas in i två kategorier: däckhjul och integrerade hjul. Däckhjulet tillverkas genom att däcket installeras på hjulets mitt med varmmonteringsmetoden och genom att sätta in låsringen. Låsringen kan förhindra att däcket lossnar när däcket och hjulcentrum är lösa och spelar en roll som säkerhetsstopp. Integral hjul är att integrera däcket med fälgen på hjulets mitt. Dessutom använder vissa länder även hjul med elastiska element mellan fälgen och banan. Denna typ av hjul kallas elastiska hjul, som vanligtvis endast används på tunnelbanefordon.

Under drift utsätts hjulets kontaktdel med skenan för stort tryck och kontaktytan ger elastisk deformation och stor kontaktspänning. Under drift rullar de vänstra och högra hjulen oundvikligen på skenan med olika diametrar, vilket resulterar i glidning och hjulslitage; Vid inbromsning slits även hjulets slitbana kraftigt av bromsbackarna och hög temperatur genereras.

Alla dessa kräver att materialet i hjulslitbanan måste ha hög hållfasthet, hårdhet, slagseghet och god slitstyrka. Navet som är pressat på axeln bär huvudsakligen elastisk kraft, och ekrarna eller ekrarna bär endast tryck och böjkraft, vilket kräver hög seghet.

Däck- och hjulcentrum på däckhjulet kan vara gjorda av olika material, så att det bättre kan uppfylla ovanstående krav. Det integrerade hjulet är sämre än däckhjulet i slitstyrka, men det är lättare i vikt och billigare. Ännu viktigare är att däcket inte slappnar av och spricker. China Railway använder fortfarande däckhjul på lok, och alla passagerar- och lastfordon har använt inbyggda stålhjul.

Det nominella värdet på hjuldiametern är diametern på den rullande cirkeln (cirkeln som bildas av skärningen av planet parallellt med hjulets insida och hjulets slitbana). Hjuldiametrarna på godsvagnar, personbilar, förbränningsmotorer och elektriska lok som används i China Railway är 840 mm, 915 mm, 1 050 mm respektive 1 250 mm. Diametern på olika hjul på ånglok varierar med modellen, och diametern på rörliga hjul är vanligtvis mellan 1370 och 2000 mm.

Konturlinjen som bildas av hjulfälgen och slitbanan på hjulets radiella sektion. Valet av hjulfälg och slitbaneform påverkar inte bara slitaget och livslängden på hjulet, utan påverkar också direkt kurvpasseringsprestandan och körkvaliteten hos loket och fordonet. Fälgen gör att hjulen kan passera genom kurvor och växlar på ett tillförlitligt sätt utan att spåra ur. Slitbanan är konisk, med en avsmalning på 1:10 nära den rullande cirkeln.

När man passerar genom en kurva rullar det yttre hjulet på den yttre skenan med en större diameter nära fälgen och det inre hjulet rullar på den inre skenan med en mindre diameter, så att å ena sidan spelar hjulsatsen en styrande roll med ändringen av linjeriktningen, och samtidigt kan skillnaden i rullavstånd mellan det inre hjulet och det yttre hjulet kompensera för inverkan av skillnaden i längdskillnaden mellan den inre och den yttre skenan.

När man kör i en rak linje, om hjulsetet avviker från sitt mittläge på linjen, kommer skillnaden mellan de två hjulens rullradier att få hjulsatsen att röra sig i riktning mot att återställa sitt mittläge. Konan på utsidan av hjulet är 1:5, vilket kan öka skillnaden mellan rullradien för de två hjulen på hjulsatsen och göra det lätt att passera genom den lilla radiekurvan. Den koniska slitbanan är dock också roten till den ormliknande rörelsen hos lok och fordon och påverkar körkvaliteten. Att minska avsmalningen på slitbanan är till hjälp för att hålla tillbaka jaktrörelsen, men fälgslitaget förvärras uppenbarligen och hjulcykeln och hjulets livslängd förkortas avsevärt.

Den här metoden används endast på vissa höghastighetståg för persontrafik. Å andra sidan slits slitbanan på hjulfälgen snabbare i det inledande skedet av driften och tenderar sedan att vara stabil och slitaget saktar ner. Efter roterande reparation kan formen inte bibehållas under lång tid, och metallskärningsmängden är mycket stor. Därför har järnvägen i vissa länder antagit en slags hjulslitbana som ligger nära det relativt stabila slitagetillståndet, och det kallas även slitbana. Att anta denna form kan inte bara minska hjulslitaget och förlänga den roterande reparationscykeln, utan också minska kontaktspänningen på grund av att kontakttillståndet mellan hjul och skenor förbättras.