列車牽引計算(第三版)(附光碟)（簡體書）

（3）輪對轉速或列車運行速度。軸承間在于摩擦和半干摩擦狀態下的摩擦系數，比完全潤滑狀態下的數值大。列車起動時油膜很薄，油溫較低，軸承間處于干摩擦或半干摩擦狀態，故摩擦系數很大。由圖3-2可以看出，只要軸頸一轉動，油被帶到摩擦面，軸承間的干摩擦、半干摩擦狀態即為液體潤滑狀態所代替，摩擦系數急劇下降。但是，在液體潤滑狀態下，隨著相對運動速度的增加，潤滑油層變厚，摩擦系數又隨之增大，對滾動軸承來說，也因速度增高，滾子的軸向滑動，滾子與軸承座，軸承座與軸箱間的振動加劇等，摩擦系數值亦有所增大。這是機車車輛基本阻力隨速度的升高而增大的原因之一。
2.車輪在鋼軌上滾動所產生的機車車輛運行阻力（簡稱滾動阻力）
鋼軌并非絕對剛體。車輪壓在軌面上時，軌面產生少許凹面變形，如圖3-3所示。變形程度與軸重、鋼軌剛度及表面硬度、軌枕種類和鋪設密度、道床質量及列車停留時間的長短有關。車輪在軌面滾動時，軌面因被輾壓而產生彈性波。這種彈性波受車輪的推動向前移動，此時，鋼軌反作用于車輪踏面的施力點向前移動距離m而至A點，將此法向反力移到車輪中心，并分為兩個分力，如圖3-3所示。其中一個分力起著阻礙列車運行的作用，消耗一部分牽引力。即為車輪在鋼軌上滾動而引起的列車運行阻力。
3.車輪與鋼軌的滑動摩擦所產生的機車車輛運行阻力（簡稱滑動阻力）
車輪在鋼軌上滾動時，由于下述原因還發生少量的滑動：
（1）車輪踏面與軌面各接觸點的直徑不相等。車輪踏面是圓錐形的，由于輪軌間的擠壓變形，它們是面接觸的，即車輪以各種不同的直徑與鋼軌接觸。但車輪滾動一周在鋼軌上只能運行同一個距離，因此車輪只有一個直徑處是純滾動的，其他直徑處在滾動的同時必然有滑動，以適應這一個共同的運行距離。另外，由于車輪的圓錐形踏面引起機車車輛的蛇行運動，這又產生了車輪在鋼軌上的橫向滑動摩擦及車輪輪緣與鋼軌側面的摩擦。
（2）同一輪對的兩個車輪直徑不同。因輪對加工誤差或磨損的不同而產生同一輪對的兩個車輪直徑不同的現象，在滾動的同時也將引起滑動。
（3）輪對組裝不正確，也要引起車輪在鋼軌上發生縱向和橫向滑動。
這些摩擦也將消耗機車的牽引力，也是列車運行阻力的一部分。
4.沖擊和振動阻力
列車運行時，由于鋼軌接縫、軌道不平直、輪軌擦傷等原因會引起輪軌間的沖擊和機車車輛振動的加劇。同時，機車、車輛間也存在著縱向和橫向的沖擊和振動。所有這些都將使列車的動能減少，消耗機車或動車牽引力。因此，它也是列車運行阻力的一部分。
顯然，這部分阻力受線路質量（軌縫多少，軌道是否平直與良好）及機車、車輛狀態等因素的影響。隨著速度的提高，這些影響也就愈大，所以，改善線路結構對實現鐵路高速重載運輸具有重要意義，其中最重要的措施是采用焊接長鋼軌，最好采用無縫線路。據計算，對軸重21 t的貨車，如果以50 m長鋼軌代替12.5 m鋼軌，在列車速度為50 km／h時，基本阻力可減少2.7％；速度為70 km／h時，可減少4.3％。無縫線路約可降低基本阻力的4％～16％。