铁路车辆的车轮轴,也被称为心轴,是一种独特的机械零件。心轴的主要作用是支承转动的零件,承受弯矩,但在工作过程中并不传递扭矩。根据其工作状态,心轴可以被分为转动心轴和固定心轴两类。转动心轴在工作时不仅承受弯矩,而且自身也会发生转动,如铁路车辆的轴就是典型的转动心轴。而固定心轴在工作时虽然同样承受弯矩,但其自身却是固定的,不随零件转动,比如支承滑轮的轴。
轴作为一种机械零件,通常呈现为穿在轴承、车轮或齿轮中间的圆柱形物体,不过也存在方形的轴。它是支撑转动零件并与之共同旋转以传递运动和弯矩的关键部件。轴的性能对于机器的运行至关重要,因此需要进行精确的扭转刚度校核。扭转刚度校核主要是计算轴在工作时的扭转变形量,以每米轴长的扭角度量来表示。过大的扭转变形可能会影响机器的性能和工作精度,例如,内燃机的凸轮轴如果扭转角过大,就可能导致气门启闭时间的不准确。