列车轮轨接触几何参数

轮轨接触几何参数

轮轨接触几何参数（wheel-rail contact geometry parameters）由轮轨接触几何关系所确定的轮对和钢轨上的一系列几何量。主要包括下述11种参数。

车轮名义直径由于车轮踏面具有斜度，各处直径是不相同的，根据规定，车辆在离轮缘内侧面70mm处（车辆）或73mm处（机车）测量得到的直径为名义直径，该圆称为滚动圆。车轮名义直径的大小影响机车车辆的性能。中国客车标准轮径为915mm，货车标准轮径为840mm，内燃机车标准轮径为1050mm，电力机车标准轮径为1250mm。

车轮滚动接触半径车轮在钢轨上滚动时接触点处的车轮半径（图中的r1和r2）。由于轮对沿钢轨向前滚动时，会一面相对钢轨横向移动、一面又绕通过其质心的铅垂轴转动，车轮和钢轨的接触点位置是在不断变化的，车轮滚动接触半径也是在不断变化的。

轮轨接触角过轮轨接触点的公切线与车轴中心线的夹角（图中的δ1和δ2）。在车辆运行过程中它是一个不断变化的量。

车轮踏面曲率半径轮轨接触点处车轮踏面横断面外形的曲率半径（图中的R1和R2）。对于锥形踏面车轮，车轮踏面曲率半径为无穷大。

轨头截面曲率半径轮轨接触点处轨头横断面外形的曲率半径（图中RT1和RT2）。

轮对侧滚角如果轮对离开轨道中心线位置而相对于轨道横向移动时，由于车轮踏面具有锥度，轮对左右车轮的滚动接触半径具有差别，这样车轴中心线相对于其原来的水平位置会产生一个夹角，此夹角即定义为轮对侧滚角（图中的φW）。

轮对横移量由于车轮踏面有锥度，轮对沿轨道向前运动时总是会伴随轮对相对轨道中心线横向移动，此移动量即为轮对横移量（图中的yw）。

轮对摇头角由于车轮踏面锥度的存在，轮对沿轨道向前运动时除了伴随轮对相对轨道中心线横向移动外，轮对还会绕通过其质心的铅垂轴转动，转动的角度即为轮对摇头角。

轮缘内侧距轮对两轮缘的内侧面间的距离即为轮缘内侧距（图中的b），对于标准轨距，轮缘内侧距为（1 353±2）mm。

轨距两根钢轨头部内侧间与轨道中心线相垂直的水平距离，并规定在轨顶下16mm处测量。世界上大部分国家均采用1435mm的标准轨距，即准轨。大于1435mm的称为宽轨，国外有1 676mm、1 524mm的轨距。小于1 435mm的称为窄轨，如1 067mm、1 000mm等。

轨底坡由于车轮踏面是有一定锥度的，且车轮均是外侧直径小内侧直径大，为了使车轮和钢轨合理配合并具有好的轮轨接触几何关系，轨道要设置轨底坡（一般轨底坡定为1：40），使轨头内倾，以适应车轮踏面的形状。

yw(mm) r1(mm) r2(mm) R1(mm) R2(mm) RT1(mm) RT2(mm) Φw(度)

0 419.70 419.70 ∞∞300.00 300.00 0.0000

表2 LM踏面车轮与60kg钢轨配合时的轮轨接触参数

表1和表2分别是TB踏面车轮与50kg钢轨和LM踏面车轮与60kg钢轨两种标准轮轨的接触几何关系（车轮名义直径840mm，轮缘内侧距1 353mm，轨距1 435mm,轨底坡1：20）。