※ 引述《Lorris (nii)》之铭言： : 请问一个问题 : 就是在一个弯曲的轨道上 : 两条轨道单位角度内的长度不一样 : 外侧的铁轨应该会比内侧的长 : 若要过这个湾外侧的轮子应该走比较快 : 请问列车是用什麽方式是达到的？ : 是类似车子的差速器让两轮速度不一样吗？ 车轮於实际运作时是一个叫做轮对(Wheelset)的实体 由两个轮子与中间相连的车轴所构成 基本上两侧车轮的转速是会趋近於相同 : 谢谢! 其实这个问题应该要分几个阶段来讨论 钢轮与钢轨轨顶面接触的地方叫做踏面, 踏面在设计上常被做成像是锥形 因此本身存在一定的斜度 为使踏面与钢轨的接触能够最佳化(case by case) 因此踏面会被设计成特定的形状,通常是靠近轮缘部份的踏面直径较大而渐远渐小 而在车轮上与踏面相接的突出部分叫做轮缘 在设计时为避免造成轮轨间太多不必要的磨耗 轮缘与钢轨之间会留有一定的空隙, 直线行进下,可使轮对於转动时能随蛇行运动的带动自然左右往复移动 (在转向架的设计上,轮对所造成的蛇行运动往往是无法避免的 , 不过可以靠改变悬吊设计的刚度来尽可能抑制它的产生) 此时, 车轮在轨道上转动时除踏面以外, 轮缘并不会一直与钢轨侧面有接触 而过弯时的状况又不同,可分下列三种状况来说: 1. 以平衡超高的速度来过弯 弯道上大多会设至超高,以抬高外轨高度的方式来产生向心力 以平衡列车过弯时产生的离心力 如果今天的过弯速度恰巧使到离心力与向心力之间相等时 由於没有任何多余的离心力或是向心力存在 在理论的状态下,外侧的车轮并不会有偏向外侧的倾向 而使外车车轮的轮缘与外轨产生长时间的接触 反之,内侧车轮与内轨的关系也会是类似的状况 此时就如同您说的, 外侧的轨道比内侧长, 㷌 而车轮又没有明显的偏向发生 此时外侧车轮走的距离往往会比内侧车轮长 因此在转速相同之下,内侧车轮在滚动之余就会产生滑动的现象 2. 以略高於平衡超高的速度来过弯 若以略高於平衡超高的速度来通过弯道时 因为有多余的离心力产生(无法被超高的向心力完全抵销) 此时外侧车轮会因离心力的往外推影响而向外侧偏转 使外侧车轮的轮缘便开始贴向外轨并与其接触 此时内侧车轮的轮缘与内轨之间的空隙便会加大 由於偏向外侧之故,外侧车轮其踏面直径较大的部份能与外轨产生接触 而内侧车轮则自然能使踏面直径较小的部分与内轨接触 外轮踏面直径较大的部份走距离较长的外轨, 而使内轮直径小的踏面走距离较短的内轨 两相加乘之下,内侧车轮的滑动情形会大幅减少,轮轨的磨耗也随之减少 其弯道通过的过程会比1.来的顺利 而一般在设计时, 通常会让旅客列车以此种方式来通过弯道 也就是说,客车以略高於平衡超高的速度(产生一点超高不足)的方式来过弯 3. 以低於平衡超高的速度来过弯 此时的情况大约与2.的情况相反 由於有多余的向心力存在,内侧车轮会产生被推向内轨的倾向 外侧车轮的轮缘与外轨间的空隙会因此加大 因而外轮踏面直径小的部份走距离较长的外轨, 而使内轮直径大的踏面走距离较短的内轨 此时两个车轮的转速在几乎相同的情况下 外侧车轮过弯的相对速度便会比内侧车轮慢上许多 此时内侧车轮的滑动的现象也会比起1.还要严重许多 进而加剧轮轨间的磨耗... 不过通常货运列车的速度并不会很快 因此而一般在设计时, 通常会让货物列车以此种方式来通过弯道 以便在弯道超高度的设置上, 於2 & 3两者之间做出最佳的折冲 --

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