Колісні пари поділяються на автомобільні та локомотивні. За типом локомотива колісні пари локомотивів поділяються на колісні пари парових двигунів, колісні пари дизельних двигунів, колісні пари електровозів і колісні пари рухомих мостів. Колісні пари рухомих осей тепловозів, електровозів і ему оснащені передавальними передачами на корпусах осей. Сучасні швидкісні легкові автомобілі та ему оснащені дисковими гальмами, а гальмівні диски встановлюються на осях або колесах.

Колісні пари паровозів поділяються на напрямні колісні пари, рухомі колісні пари, ведені колісні пари і водовугільні колісні пари. Направляюча колісна пара розташована в передній частині локомотива і виконує роль направляючої локомотива. Рухома колісна пара виконує роль передачі локомотивної сили. Ведуча колісна пара безпосередньо приводиться в рух поршнем циліндра (поршнем) через коромисло, а ведуча колісна пара — від шатуна. У центрі колеса рухомої колісної пари є кривошипи, отвори під штифт кривошипа та балансувальні блоки, а кривошипи лівого та правого коліс повинні мати різницю фаз у 90 градусів у зібраному стані. Підшипники рухомого колеса і напрямного колеса знаходяться на внутрішній стороні колеса. Робоча колісна пара і водовугільна колісна пара за формою близькі до колісної пари пасажирського і вантажного транспорту.

Колісні пари можна розділити на колісні пари з підшипниками кочення та ковзаючі колісні пари відповідно до типів підшипників, які застосовуються до осей. Усі пасажирські вагони Китайської залізниці прийняті на озброєння, а кількість вантажних вагонів із колісними парами з підшипниками кочення зростає з кожним днем.

За різницею максимально допустимого навантаження на вісь (максимального статичного тиску колісної пари на рейку) колісна пара опори ковзання вантажного вагона поділяється на чотири типи: B, C, D і E, а розміри осі та колеса кожного типу колісної пари різні, крім діаметра коліс; Існує три типи колісних пар підшипників кочення для пасажирських і вантажних вагонів: RC, RD і RE, і існує різна довжина цапф в одній колісній парі через різні моделі підшипників кочення, тому для їх розрізнення використовуються наступні номери, наприклад RC і РД. Осі ковані з середньовуглецевої високоякісної сталі в циліндри різного діаметру. За типом транспортних засобів їх можна розділити на осі локомотивів і осі пасажирських і вантажних автомобілів. За типом підшипника його можна розділити на вісь підшипника ковзання та вісь підшипника кочення.

① Сідло колеса, куди притискається колесо, також є частиною з найбільшим діаметром на осі;

(2) цапфа, частина осі, яка взаємодіє з підшипником;

(3) Корпус осі, частина між двома колесами. Деякі осі пасажирських і вантажних вагонів поступово звужуються від сідла до центру, а деякі мають циліндричну довжину. На корпусах осей монтуються передачі тепловозів і електровозів і навісні гальмівні диски осей локомотивів з дисковими гальмами;

(4) Пилонепроникне сидіння пластини, перехід між цапфою осі та посадковим сидінням колеса на осі пасажирських і вантажних вагонів, на якому встановлено пилонепроникну пластину розсувної букси або задню перегородку рухомої букси;

⑤ Обойми осей, частини на обох кінцях осей пасажирських і вантажних вагонів, які виступають із цапф осі, використовуються для запобігання надмірному переміщенню підшипників ковзання на цапфах осі, а на осях підшипників кочення немає хомутів;

⑥ Заднє плече цапфи та частина цапфи біля сидіння пилонепроникної пластини зроблено у вигляді дуги, щоб уникнути концентрації напруги, спричиненої раптовою зміною діаметра.

Навантаження на вісь локомотива та рухомого складу постійно змінюється, і оскільки колісна пара продовжує обертатися, у осі виникає змінна напруга. Тому межа міцності матеріалу осі повинна бути покращена. З цієї причини в процесі виробництва вал вала повинен бути оброблений ротаційним різанням по всій довжині, цапфу та посадочне місце колеса слід зміцнити прокаткою, а на посадковому місці колеса та переході дуги слід встановити канавку для зменшення навантаження. (підшипник кочення) заднього плеча цапфи. Сувора ультразвукова та електромагнітна дефектоскопія повинна проводитися протягом усього періоду використання.

Осі, як правило, суцільні, але розподіл напруги осі по поперечному перерізу нерівномірний, і чим ближче до поверхні, тим більше напруга, тоді як напруга в центрі дуже мала. Таким чином, можна використовувати порожнисту вісь замість суцільної осі, щоб зменшити шкідливий вплив непідресореної ваги на локомотиви та лінії. Хоча порожнисту вісь випробовували протягом багатьох років на залізницях деяких країн, вона все ще вивчається та вдосконалюється через складний напружений стан під час використання [1].

Колеса натискаються на вісь, а відстань між двома колесами на одній осі адаптується до колії, щоб колісна пара могла котитися по рейці.

Частина колеса, яка контактує з рейкою, тобто зовнішнє кільце колеса, називається ободом на цілісному колесі та шиною на шинному колесі. Поверхня обода або шини, яка контактує з рейкою, називається протектором, а піднята частина з одного боку протектора називається ободом. Обід розташований на внутрішній стороні рейки, що може запобігти сходженню колісної пари з рейок і відігравати направляючу роль. Частина колеса, яка поєднується з віссю, називається маточиною. Маточина і обід з'єднані спицями. Спиці можуть бути суцільними дисками, які називаються спицями; Це також може бути ряд циліндрів, розташованих уздовж радіального напрямку, які називаються спицями.

За конструкцією колеса можна розділити на дві категорії: колеса з шинами та колеса з інтегральними. Колесо шини виготовляється шляхом встановлення шини на центр колеса методом гарячого монтажу та вставлення стопорного кільця. Стопірне кільце може запобігти від'єднанню шини, коли шина та центр колеса ослаблені, і грати роль захисного упору. Інтегральне колесо поєднує шину з ободом у центрі колеса. Крім того, деякі країни також використовують колеса з еластичними елементами між ободом і перетинкою. Цей вид колеса називається еластичним колесом, яке зазвичай використовується лише на підземних залізничних транспортних засобах.

Під час роботи контактна частина колеса з рейкою відчуває великий тиск, а контактна поверхня створює пружну деформацію та велике контактне напруження. Під час роботи ліве та праве колесо неминуче котяться по рейці різного діаметру, що призводить до ковзання та зносу коліс; Під час гальмування протектор колеса також сильно зношується гальмівними колодками, і утворюється висока температура.

Все це вимагає, щоб матеріал протектора коліс мав високу міцність, твердість, ударну в'язкість і хорошу зносостійкість. Маточина, натиснута на вісь, в основному несе пружну силу, а спиці або спиці витримують лише тиск і силу згину, які вимагають високої міцності.

Шина та центр колеса шини можуть бути виготовлені з різних матеріалів, тому вони можуть краще відповідати вищезазначеним вимогам. Інтегральне колесо поступається шинному колесу по зносостійкості протектора, але воно легше за вагою і дешевше. Що ще важливіше, шина не розслабиться і не трісне. Китайська залізниця все ще використовує шини на локомотивах, а всі пасажирські та вантажні транспортні засоби використовують сталеві колеса.

Номінальним значенням діаметра колеса є діаметр кола кочення (коло, утворене перетином площини, паралельної внутрішній стороні колеса, і протектора колеса). Діаметр коліс вантажних вагонів, пасажирських вагонів, двигунів внутрішнього згоряння та електровозів, що використовуються на китайській залізниці, становить 840 мм, 915 мм, 1050 мм і 1250 мм відповідно. Діаметр різних коліс парового локомотива залежить від моделі, а діаметр рухомих коліс зазвичай становить від 1370 до 2000 мм.

Контурна лінія, утворена ободом колеса і протектором на радіальному перерізі колеса. Вибір обода колеса та форми протектора не тільки впливає на знос і термін служби колеса, але також безпосередньо впливає на продуктивність проходження кривих і якість ходу локомотива та транспортного засобу. Обід дозволяє колесам надійно проходити повороти та повороти, не сходячи з рейок. Протектор конічний, з конусністю 1:10 біля кола кочення.

При проходженні кривої зовнішнє колесо котиться по зовнішній рейці з більшим діаметром поблизу обода, а внутрішнє колесо котиться по внутрішній рейці з меншим діаметром, так що, з одного боку, колісна пара відіграє керівну роль зі зміною напрямку лінії, і в той же час різниця в відстані кочення між внутрішнім колесом і зовнішнім колесом може компенсувати вплив різниці в довжині внутрішньої рейки і зовнішньої рейки.

Під час руху по прямій, якщо колісна пара відхиляється від свого центрального положення на лінії, різниця між радіусами кочення двох коліс змусить колісну пару рухатися в напрямку відновлення свого центрального положення. Конусність зовнішньої сторони колеса становить 1:5, що може збільшити різницю між радіусами кочення двох коліс колісної пари та полегшити проходження через криву малого радіуса. Однак конічний протектор також є причиною змієподібного руху локомотивів і транспортних засобів і впливає на якість ходу. Зменшення конусності протектора корисно для стримування руху полювання, але знос обода колеса, очевидно, посилюється, а цикл і термін служби колеса значно скорочуються.

Цей спосіб використовується лише в деяких швидкісних пасажирських поїздах. З іншого боку, профіль протектора обода колеса зношується швидше на початковому етапі експлуатації, а потім прагне стати стабільним і зношування сповільнюється. Після ротаційного ремонту форма не може зберігатися протягом тривалого часу, а обсяг різання металу дуже великий. Тому залізниці в деяких країнах прийняли певний профіль протектора коліс, який близький до відносно стабільного стану зносу, і його також називають протектором зносу. Прийняття такої форми може не тільки зменшити знос колеса та продовжити цикл ремонту обертового колеса, але також зменшити контактне напруження через покращення стану контакту колеса з рейкою.