火车不会脱轨的真正原因，是来自一个精妙的设计，很多人都不懂，看完再也不用担心它出轨了!
每当我们在坐火车或者看见火车在路上行驶的时候，都会发出这样的疑问，为什么火车不会脱轨呢?
毕竟火车的轨道，跟其他交通工具都不同，比如汽车有很宽的马路，飞机又有广阔的天空，唯独火车比较独特，两边的轮子严丝合缝的压在了铁轨上，我一开始以为火车的轮子是卡在铁轨上的，但是后来我发现并不是这样，至少从外面看上去，轮子都是平放的，没有往下很深的卡口
火车的轮子是灰铸铁制成的，感觉铁很容易打滑，为什么火车不容易脱轨呢?而且还能自由地拐弯，转弯的时候也不用像汽车一样转动轮子，这究竟有何玄机?
关于火车轮子
要想搞清楚火车为何不会脱轨，就先来看看火车轮子的设计
火车的轮子就比较独特，不像汽车轮胎用橡胶制成，火车车轮的材料是灰铸铁，通过观察我们发现，火车的轮子也是正圆形，但是里面还有一圈轮缘
通过这张图就能很直观地看出来了，里面的一圈有凸起的边，给人的感觉仿佛是将轮子卡在铁轨上，从而保证轮子的接触面跟铁轨比较牢固，但是外面却没有这一圈轮缘
注：上图能看出火车轮子内侧(轮缘那边)要大一些，外侧圆盘要小一些
然而，真相是里面这一圈凸起的边，并没有卡住铁轨，也就是说没有跟铁轨接触，要不然的话火车在高速的行驶，就会发生强烈的摩擦
不过，这样的设计也是为了安全起见，用来防患于未然，在火车要在脱轨的时候，才能发生作用，所以这一圈轮缘，的确有防止脱轨的作用，不过一般情况很少用到，所以基本不会跟铁轨发生触碰
巧妙的踏面设计，让火车很难脱轨
车轮跟轨道的接触面叫做踏面，能够保证火车的轮子跟铁轨接触在正中央，这一个踏面其实是一个圆锥面(内侧跟外侧的大小不是统一的)
这个踏面到底有什么区别呢?那就是靠铁轨里面的部分粗一些，车轮靠外面的部分又细一些，这可是一个巧妙的设计，正是因为了有这个设计，火车就不容易脱轨了
那是因为火车在行驶的时候，因为轮子里面的部分更粗，加上火车重力的影响，所以车轮就会自动地滑到轨道的中央
火车右侧的车轮向里挤，同时左侧的车轮也在向里挤，所以就能保证火车的轨道都在正中央
尽管火车在高速行驶时，会发生一些颠簸晃动的现象，但正是因为有了对中的巧妙设计，火车是很难发生脱轨的
火车内侧凸起的轮缘，主要作用是引导着火车，沿着导轨的方向行驶，在紧急关头，还能防止火车脱轨，这起到一个防患于未然的作用，不过通常情况是用不到的
总结：火车之所以不会脱轨，根本原因还是来自于踏面的巧妙设计，火车的踏面并不是一个圆柱体，而是类似于上图的锥体，这种巧妙的设计，导致内侧的滚动半径较大，外侧变细了，所以滚动半径也会变小，这样车轮就会偏向另一侧寻找平衡
所以当我们在坐火车的时候感觉有点晃动，这是因为轮子在来回晃动的动态平衡之中，这种踏面能保证火车不脱轨，还能顺利的转弯
火车如何转弯?
这种椎体的踏面设计，在火车转弯的时候，更是起到了非常重要的作用
在我小时候，人们说火车路线是直的，因为火车的轮子根本不能像汽车那样转动，火车也就不能拐弯了，所以铁轨只能修得非常笔直
然而，这种说法是错误的，我第一次坐火车的时候，就看见火车经常拐弯，那么，火车拐弯的原理又是什么呢?
假如火车向右转弯时，就会受到离心力的影响，右边车轮的外侧会接触到铁轨，但是左侧的车轮内侧会接触铁轨，加上靠铁轨内部的部分粗一些，也就是内侧的半径要大于外侧的半径
所以在转动相同角度的时候，左侧轮子滚动的距离，就要大于右侧车轮滚动的距离，而且内侧的铁轨要比外侧的铁轨短，火车就能够顺利的转弯了，所以哪怕是转弯时，轮子不会内外转动，也不会脱轨的
写在最后
就是因为火车轮子的巧妙设计，所以火车是不容易脱轨的，不过一些自然灾害，也可能引发火车脱轨
我之前完全不懂这些原理，老是觉得火车轮子就这样平放在上面，到底安不安全?总之，现在看完已经彻底懂了，以后也可以放心大胆地坐火车，再也不用担心了!
火车的车轮是特殊钢材制成的它的钢轮外沿有向地面延伸的卡子，车身不会左右移位在行驰中不会脱轨。第二个原因是火车转弯的钢轨都是圆形弧弯是經力学计算过的。更重要是弧弯的外轨都低于内轨，在行驰中的转弯处车身会向外弧方向有倾斜度，车身转弯能保持平恒不致于因转弯出现向内方倾倒，都是经过力学计莫设计的。不会出现车身倾斜出轨的。
