第一节 车轴
一、车轴各部位名称及作用
车轴是轮对的主要配件，是轮对转动的中枢。铁道车辆用的车轴绝大多数是圆截面实心轴。由于车轴各部位受力状态不同及装配的需要，其直径也不一样。目前我国铁道车辆的所有客车和货车均采用滚动轴承车轴。根据结构不同滚动轴承车轴分为非盘形轮对车轴和盘形轮对车轴，其各部位名称如图2-2所示。
图2-2 车轴结构示意图
车轴各部位的作用如下：
中心孔：加工基准。
轴颈：与滚动轴承过盈配合并承受载荷的部位。
防尘板座：与防尘板过盈配合的部位，其直径比轴颈直径大，比轮座直径小。
轮座：车轴与车轮过盈配合的部位，是车轴受力最大的部位。
制动盘座：安装制动盘的部位。
轴身：车轴的中央部分，连接两端轮座。为增加其强度和减少应力集中，车轴轴身呈圆柱形。
轴端螺栓孔：安装轴端压板的部位，防止滚动轴承内圈从轴颈窜出。三个螺栓孔将车轴每端圆周分为三个扇形面，两端共六个扇形，供刻打车轴标记用。
皮带轮安装座：安装发电机皮带轮的部位。
轴颈后肩、轮座前肩、轮座后肩：为了减少应力集中，把车轴不同的各相邻截面交接处做成缓的圆弧过渡。
二、车轴的分类和使用范围
根据铁路2007年《铁路货车轮轴组装、检修及管理规则》及2014年7月1日施行的《铁路客车轮轴组装、检修及管理细则》（TG/CL206—2013），标准型滚动轴承车轴有RB2、RC2、RD2、RE2、RC3、RC4、RD3、RD4、RD3A、RD4A、RD3A1、RD3B型。其中RB2、RC2、RD2、RE2型用于货车，其余用于客车。RC4、RD4型车轴为发电机传动车轴，在车轴一端有发电机皮带轮安装轴。一些旧型、非标准滚动轴承车轴如RD10、RD13、RD13A、RD14在我国部分客货车上还继续使用。
三、车轴尺寸及材质要求
1.货车用滚动轴承车轴如图2-3所示，各部分尺寸应符合表2-1的规定。
图2-3 货车用滚动轴承车轴
表2-1 货车用滚动轴承各部分尺寸
2.客车用滚动轴承车轴基本信息应符合表2-2的规定。
表2-2 车轴基本信息
表中：d1——轴径直径；
l1——轴径长度；
L2——同一车轴上两轴径中心线之间的距离。
3.车轴的材质：车轴采用优质碳素结构钢，如平炉钢、电炉钢锭或氧气碱性转炉冶炼的镇静钢锭或专门的车轴钢坯，加热锻压成型，经过热处理（正火、或正火后再回火）和机械加工制成。
车轴钢有LZ40钢和LZ50钢两种，LZ50钢主要用于重载提速的车辆上，它们的化学成分应符合表2-3的规定。
表2-3 LZ40钢和LZ50钢车轴化学成分（％）
车轴热处理后，其机械性能应符合表2-4的规定。在金相检查时，其晶粒度应为5～8级。
表2-4 LZ40钢和LZ50钢车轴机械性能
四、空心车轴
空心车轴是高速列车上的重要部件，是保证列车安全运行的关键部位。空心车轴比实心车轴可减轻20％～40％的质量，一般可减轻重量60～100kg，甚至更多。
高速列车中轮对组成中的车轴分为动车车轴和拖车车轴，车轴为空心轴，一般可减轻重60～100kg。采用磨耗型踏面，可减小轮轨接触应力，既能保证车辆直线运行的横向稳定，又有利于曲线通过。
以CRH5为例，车轴设计标准为EN13103、EN13104、EN13661和UIC811-1。其车轴材质与TAV-S104、SM3、ICT、ETR460、ETR470、ETR480相同，为30NiCrMoV12钢。依据UNI6787-71标准（用于铁路轮对的、具有高疲劳强度和韧性特性的、调质的特殊合金钢铸造轴）加工制造。在对车轴进行加工时，除了需要满足规定的公差和表面精度要求之外，加工表面尤其是接合处不得存在任何刀痕，加工过程不得造成会促使正常使用期间形成疲劳裂纹或变形的残余应力。在车轴表面残余应力的测量应根据标准EN13261进行。