火车车轮详解

火车车轮是由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成，其中轮缘位于车轮的外侧，为轮子提供支撑，轮辐位于车轮的内部，用来支撑轮缘和轮毂，并将力分散到轮轴上，轮毂位于轮缘和轮辐之间的部分，是轮子中心的一部分，直接与轮轴相连。

解释原因：火车车轮的构造设计主要是为了满足在重载和高速运动状态下，车轮能够承受大的负载，同时还要保证轮子的稳定性和安全性。

具体来说，轮缘的存在是为了保证车轮在行驶过程中受到的侧向力不会使其掉落铁路轨道，同时还有助于保持车轮的引导作用和稳定性。轮辐的设计则是为了承受车轮内部的拉伸和压缩力，从而将力量均匀分散到轮轴上，保证轮轴的可靠性。轮毂的作用则是连接轮缘和轮辐，将其紧密固定在一起，同时还要承受车轮的弯曲和扭转力，保证整个车轮的结构稳定性。

内容延伸：除了由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成的车轮外，还有轮胎式车轮。轮胎式车轮由钢带芯、外胎和内胎组成，外形更像汽车轮胎，受力更加均匀，相对于铸铁车轮更加耐磨。此外，在运输高速列车时，车厢的振动和碾压力很大，火车轮还需要承受冲击、磨损、高温、腐蚀等多重环境危害，所以对车轮的设计和材料要求非常苛刻，需要采用具有高强度、高韧性和高疲劳强度的钢材来制造。

一种钢制火车车轮，它可提供较小的轴向轮缘挠度和较低的由受热而产生的残余拉伸应力，所述车轮包括： 一个带有一轴孔和一纵轴的轮毂； 一个通常和所述轴孔同心的轮箍； 一个通常从所述轮箍径向向外延伸至所述轮毂的辐板，所述辐板有一个基本上为圆弧形的横截面，一个第一前圆角，一个第二前圆角，一个第一后圆角和一个第二后圆角； 所述轮毂有一个轮毂前端面，一个轮毂前倒角，一个轮廓后端面和一个轮毂后倒角； 所述轮毂的前倒角与所述轮毂的前端面切于轮毂的前切点，并且所述前端面和所述辐板的第一和第二前圆角中的一个相连； 所述轮毂的后倒角与所述轮毂的后端面切于轮毂的后切点，并且所述轮毂的后端面和所述辐板的第一和第二后圆角中的一个相连； 所述轮箍有一轮箍前端面，一个轮箍前倒角，一个轮箍后端面和一个轮箍后倒角； 所述轮箍的前倒角与所述轮箍的前端面切于轮箍的前切点，并且所述轮箍的前端面和所述辐板的第一和第二前圆角中的另一个相连； 所述轮箍的后倒角与所述轮箍的后端面切于轮箍的后切点，并且所述轮箍的后端面和所述轮辐的第一和第二后圆角中的另一个相连； 所述轮箍前端面上的切点和其后端面上的切点限定了一个位于其中的中点； 一个第一半径，从所述纵轴延伸至所述中点； 一条径向轴线，由所述中点沿朝向所述纵轴的方向延伸并倾斜设置，所述径向轴线与所述第一半径成一倾角，该倾角从所述第一半径朝向所述轮毂的前端面，其值为１０°； 所述辐板有一个相对于所述轮毂前端面通常是凹入的板状轮廓，一壁厚和一中心线，所述中心线通常与所述辐板轮廓的中部相符，并贯穿所述壁厚； 所述辐板具有一在辐板中心线上的最大曲率半径并有一位于所述辐板和所述中点之间，相对于所述径向轴线的偏移距离，该偏移距离约为１. ７５英寸（４. ４５ｍｍ）－２. ５英寸（６. ３５ｃｍ）。