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火車輪轂設計、鑄造時開，而且大小不一主要源于以下兩方面原因：
【蒸汽火車輪子為什么設計成這樣】開孔：在保留車輪結構強度和大慣量的同時減輕輪轂整體重量，便于制造安裝 。因此，輪轂外圈部分是比較厚重的，可以保持車輪高速運轉時大的慣量，加速平穩 ， 耐磨 。在對慣量影響較小的部分 ， 開孔可以在滿足車輪結構強度的情況下，減輕整個輪轂的重量，方便吊裝，也節省鋼材 。大小不一：車輪高速繞車軸旋轉，會產生很大的離心力，如果車輪圓周上各點的離心力不對稱，那么不對稱的離心力差值就會對車軸產生很大的作用力，導致整個車輪震動，也很容易損壞車軸軸承 。火車輪輪轂上還安裝有連桿機構和軸承，所以為了平衡這部分重量，它的對稱側就“多出來一塊”，孔也開得比較小 。車輪裝配出廠還需要動平衡檢測，必要時通過開孔、擴孔和填充鉛塊，以控制車輪圓周個點離心力在允許之內，保證車輪高速運轉時的平穩 。
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