火車在行進過程中，它的輪子始終卡在細細地鐵軌上面，那為什麼這些輪子可以牢牢地卡在鐵軌的上面，工程師又是怎麼確保列車不會脫軌的呢？
雖然火車的車輪和平時汽車的車輪都是生活在最為常見的扁圓柱形結構。但是隻要我們稍微轉變一下視角，從火車的側面來到正面，就會發現，火車的車輪不但不是圓柱體，它還有著一圈被稱作“輪緣”的結構。我們可以看見，在火車車輪的內側有著一圈突起，它們被稱作輪緣。在列車的行進過程中，輪緣主要負責來引導列車按照鐵軌的既定方向前進，並且由於它的兩個輪緣都在內側，在遇到顛簸、急彎的時候，輪緣也起到了防止列車脫軌的重要作用。
除了這些，輪緣在列車正常的行進過程中，它通常不會和鐵軌進行接觸，讓列車起到穩定作用的，是輪緣外側的踏面。透過觀察我們可以看到，火車的車輪與鐵軌的接觸面是由一定角度存在的。因為這些車輪的外側運動半徑小於內側運動半徑，所以說火車車輪從形狀上來看，它行進過程中的接觸面也不是一個圓柱面，更多的像是一個錐面。
也正是這種設計，進一步提升了火車的穩定性。比如當火車在行駛過程中，如若有單邊車輪進行偏移，它對面的車輪就會自動進行調整，而我們平時乘坐火車偶爾感覺列車有晃動感覺的原因之一，便是這些車輪在尋找動平衡。
而且火車在轉彎的過程中，由於離心力的接入，會讓火車轉向側的車輪外圈接觸鐵軌，對車輪進行內圈移動，以此實現火車在行進過程中車輪的動態平衡。讓火車在轉彎過程中，被轉向側，車輪滾動距離大於轉向側，實現路程動平衡，防止火車在行進過程中出現“漂移”的現象。至於那些轉彎角度過小的彎道，鐵路工程師們還會在外軌附近進行墊高處理，充分利用列車的重力、向心力來對抗轉彎時候的離心力，以此進一步提高旅客的乘車體驗，確保鐵路安全環境等。
