Bánh xe được gắn chặt với trục và điều này nảy sinh vấn đề là khi đi vào góc quanh, đường ray bên ngoài sẽ dài hơn đường ray bên trong, vì thế bạn cần một bánh xe hoặc là chạy nhanh hơn hoặc là bánh xe phải lớn hơn.
Khi làm bánh xe lớn, bánh xe nhỏ thì có vấn đề xảy ra là tàu không thể vận hành được trên đường ray thẳng – loại đường ray chủ yếu.
Vào đầu thế kỷ 19, người ta sử dụng lớp bọc ngoài cho bánh xe trên đường ray ngựa kéo. Tuy nhiên khi đi vào góc quanh, lớp bọc ngoài cọ vào đường ray, tạo ra ma sát và những âm thanh vô cùng khó chịu. Về sau người ta dùng bánh xe đúc – bánh này sẽ hơi dốc để có thể ra khỏi khuôn.
Họ đã thử cho bánh xe vào trục theo cả 2 cách: rìa ngoài bánh lớn hơn và rìa ngoài bánh nhỏ hơn. Nếu rìa ngoài nhỏ hơn, thì khi trục hơi sang trái, trục tiếp xúc với bánh xe lúc đó sẽ ở vị trí lớn hơn ở bên trái và lúc đó xe lửa sẽ vẫn chuyển động theo đường ray mà không trượt ra ngoài.
Nếu rìa ngoài lớn thì khi di chuyển sang trái, trục sẽ chuyển sang trái và xe dễ trượt khỏi đường ray.
Nguyên lý này thể hiện rất rõ trong thí nghiệm dưới đây:
Nguồn: The Naked Scientists
