Par GB.Le 09 Janvier 2026.

Préambule.

Pour répondre à des demandes et devant un manque d’information sur les caractéristiques particulières du matériel ferroviaire, que l’on ne retrouve nulle part ailleurs, nous allons étudier, de façon généraliste, les différents éléments constituants les véhicules ferroviaires sous forme de dossiers techniques. Les éléments évoluent au fil du temps, mais ils restent communs dans leurs principes aux trois catégories de matériel :

-Les engins moteurs.

-Le matériel pour trains de voyageurs (voitures et fourgons) appelé matériel Grande Vitesse (GV).

-Le matériel pour train de marchandises (wagons et fourgons) appelé matériel Petite Vitesse (PV).

Nous utilisons les termes et abréviations officiels des chemins de fer pour désigner les différents éléments. Ils sont en gras dans le texte.

Les organes de roulement.

Ils se composent :

-De l’axe ou essieu nu. Pièce cylindrique, munie de fusées supportant le poids du véhicule par l’intermédiaire des boites d’essieux.

-De deux roues, solidaires de l’axe.

-Du bandage, solidaire des roues.

L’assemblage de ces différents éléments forme un ensemble rigide dénommé essieu monté. Cette disposition s’explique par la nécessité de maintenir l’écartement des roues rigoureusement constant.  L’axe tourne avec les roues. Il est impératif que les roues qui tournent à la même vitesse aient des diamètres rigoureusement égaux.

Les essieux montés supportent les véhicules, permettent le guidage, le déplacement et transmettent les efforts de traction ou de freinage.

Axe. 

Pièce en acier mi dur obtenue par forgeage. Sa résistance mécanique à la flexion et au cisaillement est très élevée, les efforts supportés sont importants ; il est composé de sept parties. Il peut comporter des fusées extérieures ou intérieures.

L’assemblage du corps de roue sur la portée de calage est effectué à la presse à froid.

Fusées.

Parties cylindriques très soigneusement usinées. Elles reçoivent la charge du véhicule. 

Roues.

Le corps de roue est constitué par :

-Le moyeu, partie centrale massive percée d’un trou pour recevoir l’essieu.

-La jante. Partie périphérique. Le moyeu et la jante sont reliés par des rayons ou rais ou par une partie pleine appelée toile.

-La toile est percée de deux trous appelés trous de toc en vue du tournage.

Bandage.

C’est une couronne en acier à grande résistance. Elle est fixée sur la jante de la roue. Elle est destinée à assurer le roulement afin de permettre le guidage des roues entre les rails en ligne droite et en courbe. Le bandage est usiné extérieurement suivant un profil dit ‘’profil unifié’’.

On distingue :

-Une partie enflée, le boudin destiné à maintenir l’essieu monté entre les rails et à le guider.

-Une partie légèrement conique, la table de roulement surface d’appui sur le rail.

Les bandages doivent être solidement fixés sur les jantes. Le diamètre intérieur du bandage est usiné à une côte plus faible que le diamètre de la jante. L’assemblage est effectué à chaud, le bandage se dilate on introduit la roue, au refroidissement il y a serrage entre les deux parties assemblées, cette opération est appelé l’embattage. Une agrafe immobilise le bandage sur la jante.

Roue monobloc.

Le moyeu, la toile et la couronne extérieure usinée, constituent une seule pièce en acier dur. La couronne extérieure est usinée au profil de roulement comme le bandage.  

Reprofilage des roues.

Le profil de la table de roulement perd de sa conicité lors des circulations, charge, freinages (frottement des sabots sur la table de roulement), patinage… Le boudin aussi, frottement dans les courbes et les aiguillages… Lorsque le profil n’est plus dans les valeurs, l’essieu monté passe au tour pour reprofilage. Sur les voitures et wagons, il est démonté et remplacé par un nouveau. Sur les engins moteurs, il reste en place, la machine passe au tour en fosse pour reprofilage des essieux.

Quand l’épaisseur du bandage est insuffisante l’essieu est mis au rebus.

Comportement d’un essieu monté en ligne.

Le rail n’est pas posé droit sur la traverse, il est légèrement incliné vers l’intérieur. Une entaille dans la traverse permet cette inclinaison (pente de 1/20 vers le centre de la traverse à l’horizontale).

La conicité de la table de roulement a deux effets :

-En alignement droit, si l’essieu tend à s’écarter de l’axe de la voie elle le ramène en bonne position.

-En courbe, grâce à la conicité des tables de roulement, le glissement est évité. L’essieu se déporte légèrement vers le rail extérieur de la courbe, la roue sur le rail extérieur doit parcourir un plus grand chemin que la roue placée sur le rail intérieur. Les deux roues tournent à la même vitesse, mais les cercles de roulement prennent des diamètres différents.

L’écartement normal en alignement droit est 1,437m.

Dans les courbes l’écartement est supérieur. Plus le rayon de courbe est petit, plus l’écartement est grand, 1,470m maximum.