Đồ án Thiết kế máy ép trục bánh xe kiểu thủy lực

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ÉP KIM LOẠI VÀ CÁC LOẠI MÁY ÉP THÔNG DỤNG 1.1 Lý thuyết chung về biến dạng kim loại 1.1.1 Lý thuyết biến dạng kim loại Như chúng ta đã biết, dưới tác dụng của ngoại lực kim loại biến dạng theo các giai đoạn: biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và biến dạng phá huỷ. Tuỳ theo cấu trúc tinh thể cua mỗi kim loại, các giai đoạn trên có thể xảy ra so với các mức độ khác nhau. Dưới đây là khảo sát trong đơn tinh thể kim loại, trên cơ sở đó nghiên cứu biến dạng dẻo của kim loại và hợp kim. Trong đơn tinh thể kim loại, các nguyên tử sắp xếp theo một trình tự xác định, mỗi nguyên tử luôn dao động xung quanh một vị trí cân bằng của nó (a). Hình 1.1 Sơ đồ biến dạng trong đơn tinh thể - Biến dạng đàn hồi: dưới tác dụng của ngoại lực, mạng tinh thể bị biến dạng. Khi ứng suất sinh ra trong kim loại chưa vượt quá giới hạn đàn hồi, các nguyên tử kim loại dịch chuyển không vượt quá một thông số mạng (b). Nếu thôi tác dụng lực, mạng tinh thể lại trở về trạng thái ban đầu. - Biến dạng dẻo: khi ứng suất sinh ra trong kim loại vượt quá giới hạn đàn hồi. Kim loại bị biến dạng dẻo do trượt và song tinh. + Theo hình thức trượt: một phần tinh thể dịch chuyển song song với một phần còn lại theo một mặt phẳng nhất định, mặt phẳng này gọi là mặt phẳng trượt (c). Trên mặt trượt, các nguyên tử kim loại dịch chuyển tương đối với nhau một khoảng đúng bằng một nguyên lần thông số mạng, sau dịch chuyển các nguyên tử kim loại ở vị trí cân bằng mới. Bởi vậy, sau khi thôi tác dụng lực, kim loại không trở về trạng thái ban đầu. + Theo hình thức song tinh: một phần tinh thể vừa trượt vừa quay đến một vị trí mới đối xứng với phần còn lại qua một mặt phẳng gọi là song tinh (d). Các nguyên tử kim loại trên mỗi mặt di chuyển một khoảng tỷ lệ với khoảng cách đến mặt song tinh. Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm cho thấy trượt là hình thức chủ yếu gây ra biến dạng dẻo trong kim loại. Các mặt trượt là các mặt phẳng có mật độ nguyên tử cao nhất. Biến dạng dẻo do song tinh gây ra rất bé, nhưng khi có song tinh trượt xảy ra thuận lợi hơn. Biến dạng dẻo của đa tinh thể: kim loại và hợp kim là tập hợp của nhiều đơn tinh thể (hạt tinh thể), cấu trúc của chúng được gọi là cấu trúc đa tinh thể. Trong đa tinh thể, biến dạng dẻo có 2 dạng: biến dạng trong nội bộ hạt và biến dạng trong tinh giới hạt. Sự biến dạng trong nội bộ hạt do trượt và song tinh. Đầu tiên sự trượt xảy ra ở các hạt có mặt trượt tạo với ứng suất chính một góc bằng hoặc xấp xỉ 450 sau đó mới đến các mặt khác. Như vậy, biến dạng dẻo trong kim loại đa tinh thể xảy ra không đồng thời và không đồng đều. Dưới tác dụng của ngoại lực, biên giới hạt của tinh thể cũng bị biến dạng. Khi đó, các hạt trượt và quay tương đối với nhau. Do sự trượt và quay của các hạt, trong các hạt lại xuất hiện các mặt trượt thuận lợi mới giúp cho biến dạng trong kim loại tiếp tục phát triển. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẻo và biến dạng của kim loại Tính dẻo của kim loại là khả năng biến dạng dẻo của kim loại dưới tác dụng của ngoại lực mà không bị phá huỷ. Tính dẻo của kim loại phụ thuộc vào hàng loạt nhân tố khác nhau như: thành phần và tổ chức kim loại, nhiệt độ, trạng thái ứng suất chính, ứng suất dư, ma sát ngoài, lực quán tính và tốc độ biến dạng ... a. Ảnh hưởng của thành phần tổ chức kim loại Các kim loại khác nhau có kiểu mạng tinh thể, lực liên kết giữa các nguyên tử khác nhau do đó tính dẻo của chúng cũng khác nhau, chẳng hạn: đồng, nhôm dẻo hơn sắt. Đối với các hợp kim, kiểu mạng thường phức tạp, xô lệch mạng lớn, một số nguyên tố tạo các hạt cứng trong tổ chức cản trở sự biến dạng do đó tính dẻo giảm. Thông thường kim loại sạch và kim loại có cấu trúc một pha dẻo hơn hợp kim có cấu trúc nhiều pha. Các tạp chất thường tập trung ở biên giới hạt làm tăng xô lệch mạng, cũng như làm giảm tính dẻo của kim loại. b. Ảnh hưởng của nhiệt độ Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ. Hầu hết những kim loại khi tăng nhiệt độ thì tính dẻo tăng. Khi tăng nhiệt độ dao động nhiệt của các nguyên tử tăng, đồng thời xô lệch mạng giảm, khả năng khuếch tán các nguyên tử tăng làm cho tổ chức kim loại đồng đều hơn. Một số kim loại và hợp kim ở nhiệt độ thường tồn tại ở pha kém dẻo, khi ở độ cao chuyển biến thì thành pha có độ dẻo cao. c. Ảnh hưởng của ứng suất dư Khi kim loại bị biến dạng nhiều, các hạt tinh thể bị vỡ vụn, xô lệch mạng, tăng ứng suất dư lớn làm cho tính dẻo kim loại bị giảm mạnh (hiện tượng biến cứng). Khi nhiệt độ kim loại đạt từ 0,25
0,30Tnc (nhiệt độ nóng chảy), thì ứng suất dư và xô dịch mạng giảm làm cho tính dẻo kim loại phục hồi trở lại (hiện tượng phục hồi). d. Ảnh hưởng của trạng thái ứng suất chính Trạng thái ứng suất chính cũng ảnh hưởng đáng kể đến tính dẻo của kim loại. Qua thực nghiệm người ta thấy rằng, kim loại chịu ứng suất nén khối có tính dẻo cao hơn khi chịu ứng suất nén mặt, nén đường hoặc chịu ứng suất kéo. Ứng suất dư, ma sát ngoài làm thay đổi trạng thái ứng suất chính trong kim loại nên tính dẻo của kim loại cũng giảm. e. Ảnh hưởng của tốc độ biến dạng Sau khi rèn dập, các hạt kim loại bị biến dạng do chịu tải trọng mọi phía nên chai cứng hơn, sức chống lại sự biến dạng của kim loại sẽ lớn hơn, đồng thời khi nhiệt độ nguội dần sẽ kết tinh lại như củ. Nếu tốc độ biến dạng nhanh hơn tốc độ kết tinh kim loại thì các hạt kim loại bị chai chưa kịp trở lại trạng thái ban đầu mà lại tiếp tục biến dạng. Do đó, ứng suất chính trong khối kim loại sẽ lớn, hạt kim loại bị dòn và có thể nứt. 1.1.3 Trạng thái ứng suất và các phương trình dẻo Giả sử trong vật hoàn toàn không có ứng suất tiếp thì vật thể chịu 3 ứng suất chính sau: - ứng suất đường: (max= (1/2 - ứng suất mặt: (max= ((1 - (2)/2 - ứng suất khối: (max= ((max - (min)/2 Nếu (1 = (2 = (3 thì ( = 0 không có biến dạng, ứng suất chính để kim loại biến dạng dẻo là giới hạn chảy (ch. Điều kiện để biến dạng dẻo: + Khi kim loại chịu ứng suất đường:
tức là
+ Khi kim loại chịu ứng suất mặt:
+ Khi kim loại chịu ứng suất khối:
Biến dạng dẻo khi bắt đầu sau khi biến dạng đàn hồi. Thế năng của biến dạng đàn hồi là: A = A0 + Ah Trong đó: A0 - thế năng để thay đổi thể tích vật thể; Ah - thế năng để thay đổi hình dáng vật thể. Trong trạng thái ứng suất khối, thế năng biến dạng đàn hồi theo định luật Hooke được xác định:
Như vậy biến dạng tương đối theo định luật Hooke:


Vậy thế năng của toàn bộ biến dạng được biểu diễn: A=
Lượng tăng tương đối thể tích của vật trong biến dạng đàn hồi bằng tổng biến dạng trong 3 hướng vuông góc:
Trong đó: ( - hệ số Pyacon tính đến vật liệu biến dạng; E - môđun đàn hồi của vật liệu. Thế năng để làm thay đổi thể tích là:
Thế năng dùng để thay đổi hình dạng của vật thể:
Thế năng đơn vị để biến hình khi biến dạng đường sẽ là:
Vậy ta có:
Phương trình này gọi là phương trình dẻo - Khi cán kim loại dạng tấm, biến dạng ngang không đáng kể (2 = (((1 + (3) - Khi biến dạng dẻo (không tính đến đàn hồi), thể tích vật thể không thay đổi
Lúc đó: 1-2( = 0 hay ( = 0,5 Viết lại (2 = ((1 + (3)/2 Vậy phương trình dẻo có thể viết:
Trong trượt tinh: (1 = - (3, trên mặt nghiêng ứng suất pháp bằng không,ứng suất tiếp khi ( = 450: (max= ((1 + (3)/2
Vậy ứng suất tiếp lớn nhất là: K = 0,58(ch gọi là hằng số dẻo ở trạng thái ứng suất khối, phương trình dẻo có thể viết: (1 - (3 = 2K = const = 1,15(ch Nếu xét đến hướng của các ứng suất, phương trình dẻo được viết: (((1) - (((3) = 2K 1.2 Lý thuyết về mối lắp ghép trong cơ khí 1.2.1 Các loại mối ghép dùng trong tháo lắp cơ khí Trong ngành cơ khí thì chi tiết, cụm chi tiết, máy là cá bộ phận cơ sở để cấu thành nên hệ thống. Máy có thể sử dụng được nhất thiết các chi tiết này lại với nhau. Các mối ghép thường dùng phổ biến hiện nay trong ngành cơ khí: a. Mối ghép đinh tán * Cấu tạo mối ghép: Hình 1.2 Mối ghép đinh tán 1 - chi tiết 1; 2 - chi tiết 2; 3 - đinh tán * Các phương pháp tán: + Phương pháp tán nguội: Đây là phương pháp lắp ráp mối ghép ở điều kiện nhiệt độ bình thường, có áp lực bé. + Phương pháp tán nóng: Ở điều kiện nhiệt độ cao, áp lực lớn, kích thước mối ghép lớn. * Ưu nhược điểm: + Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ lắp, chịu tải lớn kể cả tải trọng va đập. + Nhược điểm: Không thể tháo được, nếu tháo thì làm phá hỏng hoặc biến dạng mối lắp ghép. * Phạm vi ứng dụng: Giàn giáo cầu, vỏ tàu thuỷ... b. Mối ghép hàn * Cấu tạo mối ghép Hình 1.3 Mối ghép hàn 1 - chi tiết 1; 2 - mối hàn; 3 - chi tiết 2; * Các phương pháp hàn: + Mối hàn điện: thường dùng đối với chi tiết dày, lớn; + Mối hàn hơi: thường dùng đối với chi tiết mỏng, nhỏ. * Ưu nhược điểm: + Ưu điểm: Kết cấu mối hàn đơn giản, ít tốn sức, có sức bền tốt và chịu tải trọng lớn; + Nhược điểm: cố định, không tháo được, khó đánh giá chất lượng mối hàn, nó phụ thuộc vào cơ tính của que hàn, cơ tính của vật liệu hàn và đặc biệt phụ thuộc vào trình độ kỹ thuật của người công nhân. * Phạm vi ứng dụng: dùng phổ biến, có khả năng thay thế cho mối ghép đinh tán, dùng để phục hồi hoặc nối dài chi tiết bị hỏng. c. Mối ghép có độ dôi * Cấu tạo mối ghép Hình 1.4 Mối ghép có độ dôi 1 - chi tiết bao (mayơ, lỗ); 2 - chi tiết bị bao (trục) * Các phương pháp tháo lắp: + Nếu mối ghép có độ dôi bé: lắp ghép bằng cách dùng lực tác dụng lên trục hoặc lỗ; + Nếu mối ghép có độ dôi lớn: thì ta dùng lực lớn hoặc lắp bằng cách gia nhiệt (đốt nóng may ơ hoặc làm nguội trục rồi ta tiến hành lắp cho đến khi trở về nhiệt độ môi trường ta được mối ghép). * Ưu nhược điểm: + Ưu điểm: Kết cấu đơn giản gọn nhẹ, phương pháp lắp không phức tạp, mối ghép có độ chính xác cao. + Nhược điểm: cần phải có thiết bị tháo lắp, khó đánh giá được chất lượng mối ghép, phải tính toán(hoặc thực nghiệm) để xác định độ dôi đảm bảo mối ghép và khả năng chịu lực, hệ số ma sát khó xác định, mối ghép khó tháo lắp... * Phạm vi ứng dụng: được dùng rộng rãi trong ngành chế tạo máy, có khả năng truyền mômen xoắn (Mx) và lực dọc trục (Pa) lớn. d. Mối ghép then * Cấu tạo mối ghép: Hình 1.5 Mối ghép then 1 - trục; 2 - mayơ; 3 - then * Các loại mối ghép then: + Mối ghép then lắp lỏng có độ hở: lắp dễ dàng, bề mặt bên là bề mặt chịu tải (bề mặt làm việc); + Mối ghép then lắp chặt: lắp khó hơn, bề mặt làm việc là bề mặt trên của then; + Then hoa: trên bề mặt then hoa có nhiều rãnh then có thể lắp lỏng hoặc lắp chặt (hình 1.6). * Ưu nhược điểm: + Ưu điểm: đơn giản, dễ tháo lắp, truyền lực mômen xoắn lớn, di động được trên trục (then hoa); + Nhược điểm: chi tiết bị xẻ rãnh then nên có sự tập trung tải trọng trên trục và may ơ, sức bền giảm. * Phạm vi ứng dụng: sử dụng trong các hộp số... e. Mối ghép ren * Cấu tạo mối ghép: Hình 1.6 Mối ghép ren Ren là yếu tố cơ bản của mối ghép ren. Nhờ mặt ren ở trên đai ốc và bu lông mà ta tạo nên được mối ghép. Các bề mặt mặt ren ăn khớp với nhau, tuỳ theo mức độ ăn khớp và bước tiến của ren mà sức tải trọng lớn hay bé. * Ren có thể lắp chặt, lắp lỏng hoặc lắp trung gian. * Có nhiều loại ren: ren tam giác, ren vuông, ren hình thang, ren hệ mét, ren hệ Anh, ren quốc tế... * Ưu nhược điểm: + Ưu điểm: đơn giản, lắp ráp thay thế dễ dàng. + Nhược điểm: có sự tập trung tải trọng ở mặt ren, chân ren do đó giảm sức bền mỏi. * Phạm vi ứng dụng: được sử dụng rộng rãi. 1.2.2 Mối ghép bánh xe lửa Do đặc tính của mối ghép và đặc tính của xe lửa nên ngày nay hầu hết các nước trên thế giới đều sử dụng phương pháp lắp ráp bánh xe lửa vào trục xe là mối ghép có độ dôi. Mỗi loại trục bánh xe tùy theo kích thước đường kính tiêu chuẩn của mỗi nước mà có cách lắp ráp và thông số kỹ thuật riêng. Quá trình tháo lắp trục bánh xe lửa chủ yếu dựa vào các thiết bị máy móc mà ở đây là các loại máy ép. 1.3 Các loại máy ép thông dụng 1.3.1 Máy ép trục khuỷu Máy ép trục khuỷu có lực ép từ 16
10000 tấn. Máy này có loại hành trình đầu con trượt cố định gọi là máy có hành trình cứng; loại có đầu con trượt điều chỉnh được gọi là máy có hành trình mềm. Nhìn chung các máy đều có hành trình mềm. * Nguyên lý hoạt động: Hình 1.7 Mô hình máy ép trục khuỷu Động cơ (1) qua bộ truyền đai (2) truyền chuyển động cho trục (3), bánh răng (4) ăn khớp với bánh răng (5). Khi đống ly hợp (6), trục khuỷu (7) quay, thông qua tay biên (8) làm cho đầu trượt (9) chuyển động tịnh tiến xuống thực hiện quá trình ép, khi đảo chiều chuyển động cơ thì đầu ép đi lên. * Ưu, nhược điểm: Ưu điểm: có năng suất cao, tổn hao năng lượng ít. Nhược điểm: phạm vi điều chỉnh hành trình bé. 1.3.2 Máy ép ma sát trục vít Máy ép ma sát trục vít có lực ép từ 40
630 tấn. * Nguyên lý hoạt động: Động cơ (1) truyền động qua bộ truyền đai (2) làm quay trục (4), bánh răng (4) ăn khớp với bánh răng (5). Khi đống ly hợp (3) trục vít me (6) quay ăn khớp với đai ốc (7) đứng yên làm cho đầu trượt (8) di chuyển tới thực hiện quá trình ép, khi đổi chiều chuyển động của động cơ thì đầu trượt di chuyển lùi. Hình 1.8 Mô hình máy ép trục vít * Ưu, nhược điểm: - Ưu điểm: Máy ép ma sát có chuyển động đầu trượt êm, tốc độ ép không lớn, hành trình điều chỉnh trong phạm vi khá rộng. - Nhược điểm: khó điều chỉnh chính xác hành trình. 1.3.3 Máy ép thuỷ lực Máy ép thuỷ lực là các loại máy truyền dẫn bằng dòng chất lỏng (thường là dầu khoáng chất) có áp suất cao. Máy có lực ép từ 300
7000 tấn. Cấu tạo của máy ép có nhiều loại khác nhau nhưng nhìn chung tạo được lực ép lớn (có thể dùng bộ khuếch đại thuỷ lực), chuyển động của đầu ép êm và chính xác điều chỉnh hành trình ép và lực ép dễ dàng. Với những lý do trên, máy ép thuỷ lực được dùng cho ngành đường sắt để ép trục bánh xe lửa. Nhược điểm chủ yếu của loại máy này là chế tạo phức tạp, bảo dưỡng khó khăn. CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ TRỤC BÁNH XE LỬA VÀ KỸ THUẬT VẬN HÀNH BẢO DƯỠNG CHÚNG 2.1 Công dụng và cấu tạo của bộ trục bánh xe lửa Bộ trục bánh gồm 2 bánh ép vào trục. Trục bánh là bộ phận quan trọng của toa xe vì phải chịu mọi tải trọng từ thùng xe truyền xuống đường ray, lực va đập qua các mối ray trong quá trình toa xe chuyển động. Bộ trục bánh xe còn có nhiệm vụ dẫn hướng cho toa xe chạy theo đường ray. Để đảm bảo cho toa xe chạy an toàn ở tốc độ cao, bộ trục bánh xe cần phải đáp ứng những yêu cầu sau đây: - Có đủ sức bền và khả năng chống mòn cần thiết. - Trọng lượng nhỏ để có thể giảm tải khối lượng của toàn toa xe, giảm trọng lượng của bộ lò xo, giảm dao động thùng xe khi đi qua các đoạn bằng phẳng. - Có tính đàn hồi nhất định để giảm âm, giảm xốc khi toa xe chuyển động. - Trục bánh chế tạo theo điều kiện kỹ thuật và tiêu chuẩn quy định. Trong quá trình vận dụng phải duy tu bảo dưỡng theo đúng quy phạm lắp ráp đường sắt và quy trình xem xét, sửa chữa, lắp ráp bộ phận trục bánh xe. Các bộ trục bánh xe khác nhau chủ yếu là: loại trục, kết cấu đường kính vòng lăn. Tuỳ theo công dụng và tải trọng toa xe mà chọn loại trục bánh xe thích hợp, trục bánh xe ở Xí nghiệp đầu máy Đà Nẵng gồm nhiều kích cỡ như: + Trục xe Liên Xô Hình 2.1 Cấu tạo trục bánh xe Liên xô 1 - trục xe; 2 - băng đa; 5 - mayơ +Trục xe Rumani Hình 2.2 Cấu tạo trục bánh xe Rumani 1 - trục xe; 2 - băng đa; 3 - xẹc líp; 4 - mayơ; 5 - bánh răng +Trục xe Tiệp Khắc Hình 2.3 Cấu tạo trục bánh xe Tiệp khắc 1 - trục xe; 2 - băng đa; 3 - xẹc líp; 4 - mayơ; 5 - bánh răng - Bánh xe được phân ra: + Có băng đa (bánh xe đúc rời) như bánh xe của Liên Xô (D = 600 mm) của Rumani và của Tiệp Khắc (D= 1000 mm) + Không có băng đa (bánh xe đúc liền) như bánh xe của Bỉ mà Xí nghiệp đầu máy Đà Nẵng nhận làm thêm cho Xí nghiệp đầu máy Vinh. Bánh xe ép nguội vào trục phải có lực ép lớn. Đảm bảo khoảng cách giữa hai mặt gờ bánh và cách đều trung tâm trục bánh xe. Mặt bánh xe tiếp xúc với đường ray gọi là mặt lăn. Mặt lăn có hình dáng kích thước theo quy định (hình 2.4). gờ bánh giữ cho toa xe không bị trượt bánh ra khỏi đường ray và có nhiệm vụ hướng cho toa xe chạy theo đường ray. Hình 2.4 Mặt lăn bánh xe lửa Mặt lăn bánh xe có những độ côn khắc nhau: phần giữa côn 1:20, tiếp theo côn 1:7 và cuối cùng là góc vát 450. Mặt côn đảm bảo cho xe thông qua đường cong được dễ dàng. Trên đoạn đường cong thì bán kính ray ngoài (ray lưng) lớn hơn ray trong (ray bụng). Nhờ mặt côn mà khi đi vào đường cong, một phía toa xe lăn bằng vòng lớn, phía kia lăn bằng vòng nhỏ để cho trong cùng một thời gian như nhau hai bánh trên cùng một trục có số vòng quay như nhau nhưng lăn được các đoạn đường khác nhau. Ngoài ra mặt lăn còn đảm bảo cho bộ trục bánh xe có độ ổn định cần thiết, không để cho toa xe chạy ngoằn ngoèo trên đường thẳng, nâng cao tính an toàn chạy tàu. Nhờ có mặt côn mà trục bánh không những giữ cho nó luôn ở vị trí trung tâm của khổ đường mà còn ngăn cản mọi sai lệch khác. Mặt khác, độ côn 1:7 và độ vát côn để nâng phần ngoài mặt lăn ra khỏi nấm ray cho bánh xe ít mòn hơn và tạo cho xe dễ dàng thông qua ghi dù cho mặt lăn bị mòn vẹt. Vòng lăn là đường tròn của bánh xe khi lăn ray ở quãng đường thẳng. Vòng đó cách mặt trong của bánh 75 mm. Mặt lăn phải tương ứng với hình nấm ray. Nấm ray có dạng nấm lăn để cho bánh xe lăn đúng vào chính giữa tâm ray, ray đặt nghiêng về phía lòng đường, độ nghiêng đó bằng độ côn bánh xe. Nhờ thế mà lực từ bánh xe truyền theo phương thẳng đứng xuống đế ray. Để tăng tuổi thọ của bánh xe và ray thì bán kính chuyển tiếp từ gờ sang mặt lăn phải bằng bán kính nấm ray. Để toa xe chạy an toàn trên đường ray và đặc biệt lúc qua ghi thì bánh xe lắp trên trục xe phải đảm bảo khoảng cách giữa hai mặt trong vành bánh nằm trong giới hạn nhất định. Đối với đường sắt Việt Nam: L = 924 ( 3 mm Giảm được giới hạn dưới là giảm được khe hở giữa hai gờ bánh xe với đầu ray, nghĩa là giảm được di chuyển ngang của trục bánh xe so với ray. Kết quả là giảm được lực ngang hông truyền từ bánh xe xuống ray, giảm được độ mòn bánh xe và các chi tiết khác của đường , giảm được lực cản chuyển động, nâng cao được tính ổn định, chống lệch bánh, toa xe chạy êm hơn. Giảm khe hở giữa bánh xe và đường ray cũng có thể bằng cách tăng chiều dày của gờ bánh hoặc giảm khoảng cách giữa hai ray. Hai bánh xe lắp trên cùng một trục thì đường kính vòng lăn không được chênh nhau quá 1 mm để cho tàu khỏi quay trượt hoặc chạy khập khểnh làm tăng sức cản chuyển động, tăng mài mòn đầu mặt lăn bánh xe hoặc có khi trục bị xoắn. Một trong những yêu cầu quan trọng đối với bộ bánh xe là cân bằng. Bộ trục bánh không cân bằng sẽ gây ra ứng suất bổ sung trong các bộ phận đường sắt, trong bánh xe, trục xe và các chi tiết khác của toa xe gây mòn thêm bộ phận chạy, toa xe dễ trật bánh. Bởi vậy, phải quy định trong mặt phẳng mỗi bánh xe đối với tâm đi qua mặt lăn bánh xe không vượt quá 0,25 kg.m (tiêu chuẩn đường sắt Quốc Tế) và tuỳ theo tốc độ của mỗi loại xe lửa ... 2.2 Công dụng và cấu tạo của trục xe lửa Trục xe là thỏi thép tròn có đường kính khác nhau, thay đổi suốt chiều dài trục, tuỳ thuộc vào công dụng và lực tác dụng lên từng phần của trục. Hình dáng được cấu tạo theo từng loại bầu dầu. Để tránh ứng suất cục bộ và hiện tượng rạn nứt thì giữa các phần phải có góc lượn đều chuyển tiếp. Để lắp trục lên máy tiện, đầu trục phải khoan 2 lỗ chuẩn gọi là lỗ định tâm. Trong vận dụng, phụ thuộc vào trọng tải toa xe còn có nhiều loại trục khác nhau về đường kính cổ trục, bệ lắp bánh và thân trục. Trục xe có trang bị bộ hãm đĩa và trục xe dẫn động máy phát điều có bệ ép để ép may ơ của đĩa hãm hoặc các hộp giảm tốc. Trục xe được chế tạo bằng thép các bon. Các thỏi thép có tiết diện 200x200mm, nung nóng đến nhiệt độ 900 ( 11000C, rồi rèn bằng búa hoặc máy ép. Rèn bằng búa sẽ cho phôi có hình dáng cần thiết và cấu trúc kim loại tốt hơn. Sau đó, nhiệt luyện trục (thường hoá hoặc thường hoá và ram) trong lò đặc biệt, trục được nung nóng từ từ đến nhiệt độ 880 ( 8100C và giữ nhiệt trong vòng 1 giờ 30 phút, sau đó làm nguội thật nhanh đến nhiệt độ 550 ( 6000C. Tiếp theo, ch