Un essieu de wagon est un arbre avec lequel une ou deux roues du wagon sont attachées au wagon lui-même. Les wagons ont généralement deux essieux à deux roues chacun, un essieu à l’avant du wagon et un à l’arrière. L’essieu arrière est généralement fixe par rapport à la carrosserie du wagon, mais l’essieu avant est parfois fixé via une articulation pivotante qui facilite les virages. Les essieux de wagon sont considérés comme des essieux morts ou paresseux – par opposition aux essieux vivants – car ils ne sont pas utilisés pour transmettre la puissance aux roues pour déplacer le wagon.
Les roues sont des dispositifs très efficaces utilisés dans le transport, mais l’un des premiers défis auxquels l’homme a été confronté pour les mettre en œuvre a été la question de savoir comment les attacher à des plates-formes ou à des caisses pouvant transporter des charges importantes. Des essieux ont été développés à cet effet – des tiges ou des arbres insérés au centre d’une roue perpendiculairement à la direction de déplacement de la roue. Des dispositifs qui ressemblent à des tubes courts, appelés roulements, sont fixés au corps du wagon. L’essieu du wagon est monté à travers les roulements, puis les roues sont montées sur l’essieu.
Le moyeu d’une roue de wagon, situé en son centre, est un ensemble conçu pour fixer la roue à l’essieu du wagon. Au centre de la roue se trouve un trou, généralement doublé d’acier ou de fer. La roue est montée sur l’extrémité de l’essieu, elle-même généralement garnie d’une fine feuille d’acier ou de fer. Des colliers sont ensuite montés à l’intérieur et à l’extérieur de la roue et boulonnés à la roue et à l’essieu, fixant la roue. Cette conception particulière de l’essieu, appelée essieu, nécessite que l’essieu du wagon et les deux roues tournent à la même vitesse.
Cependant, les essieux ont un problème de conception inhérent. Lorsque le wagon tourne, les roues à l’extérieur du virage doivent se déplacer plus loin que la roue intérieure. Les roues, alors, glisseront et sauteront sur la surface dans un virage, en fonction de celle qui a la meilleure traction, conduisant finalement à des dommages structurels. Dans les véhicules motorisés, ce problème est résolu par l’engrenage différentiel, qui permet à deux roues sur un essieu de tourner à des vitesses différentes. Des conceptions de wagons plus avancées résolvent le problème en laissant les roues tourner indépendamment les unes des autres.
La rotation indépendante de la roue peut être accomplie en fixant l’essieu; c’est-à-dire en le fixant à la carrosserie du wagon pour qu’il ne puisse pas tourner du tout. L’essieu peut alors être un seul arbre reliant deux roues, ou deux arbres courts reliés à la caisse du wagon indépendamment l’un de l’autre. Les roulements sont construits à l’intérieur des moyeux de roue, de sorte qu’ils tournent autour de l’essieu fixe.