
在标准状态下,轮对与钢轨的接触踏面位于轨顶1/3-1/2断面处,因车轮为锥形构造,车轮踏面设计有1:20左右的坡度,且其接触的钢轨顶面普遍为弧状构造,所以,其接触踏面普遍较小、较集中,实际为小椭圆状光斑,车轮与钢轨分别通过椭圆状光斑向对方传递受力,如图2。

因车轮的锥形踏面设置,且车轮及车体具有很大的重力,其重力会分别通过轮对向两股钢轨进行传递,传递的力的方向垂直于接触踏面切线,即钢轨会分别给两个车轮指向道心内侧向上的作用力F,如图3。这个斜向上的作用力F的水平分量分别为F1和F2,通过图示,我们能够明显看出这两个水平分量的力大小相同,方向相反,相互抵消,所以轮对能够良好的置于轨道中心。

当车轮置于一轨道侧时,其轮轨接触踏面就会发生明显的位移,在车体通过车轮给轨道F力不变的情况下,其接触切面及作用力方向却发生明显变化,轮轨靠近的一侧F力水平分量会明显加大,轮轨远离一侧的F力水平分量明显减小。
偏右时:F1<F2;
偏左时:F1>F2;如图4和图5,F的水平分量不一致,轮对在轨道内有横向移动趋势。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄨󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮


轮轨系统整体尚未达到受力平衡,仍然存在车体及轮对归中的趋势。当然,有人会说为什么不考虑横向摩擦力的影响,其实,我们只是在静态情况下分析动态时的轮轨受力状态,动态时,其横向摩擦力是可以忽略不计的。这就是静态状态下,车轮不同位置的受力状态,总之,在此理想的系统下,车轮车体是具备归中能力的,最理想的轮轨关系。