D52形蒸気機関車（D52がたじょうききかんしゃ）は、日本国有鉄道（国鉄、製造時は鉄道省→運輸通信省）の貨物用テンダー式蒸気機関車である。愛称はデゴニ。
導入の経緯 本形式は第二次世界大戦に伴う戦時輸送のために導入された大型貨物用蒸気機関車であり、燃焼室を持つ大型のボイラーを採用したことと、資材不足に対応するための戦時設計となっていることが特徴である。
戦時輸送 1937年の日中戦争開戦以来、日本国内では人も物資も動きが活発になり、旅客列車は毎年1 - 2万 km、貨物列車は2 - 3万 kmの増発が行われ、以後6年間で旅客列車は6万 km、貨物列車は11万 km増加した『鉄道技術発達史 第5篇』 p.17。さらには太平洋戦争の進展に伴い、日本国内の貨物輸送は貨物船の陸海軍による徴発とアメリカ軍の攻撃による喪失が増大したこともあって、産炭地からの石炭輸送を中心に内航運輸の輸送力が不足した。
これに対応するため、1942年10月6日に閣議決定された「戦時陸運の非常体制確立に関する件」 「戦時陸運ノ非常体制確立ニ関スル件」（国立国会図書館リサーチ・ナビ）および「戦時陸運非常体制確立方策要綱」[ 「戦時陸運非常体制確立方策要綱」『経済基本方策要綱』東京商工会議所 商工資料 第88号]（国立国会図書館デジタルコレクション）においては、以下の通り戦時陸運の非常体制を確立することが定められた。
まずは石炭輸送の確保を主眼として、逐次鉄鋼その他の重要物資の海上輸送を陸上輸送に移し、余剰船舶を満洲・中国大陸および南方方面からの輸送に充てるための5項目からなる要綱が定められた。その要綱の下に9項目からなる措置が定められ、そのうち国内輸送に関する主な事項は以下の通りであった。 関門トンネルを経由する九州炭の輸送能力を年間750万トン程度を目標として増強する。 北海道炭は青函連絡船の増強により輸送能力の年間250万トン程度を目標として増強する。 危険性の高い太平洋側の海上輸送を日本海側への陸揚げ・陸上輸送への連携にシフトさせて、月間13万トンから50万トン程度に引上げる。 輸送線区・設備の増強工事の施工、車両の増備および改造、荷役力・小運搬力の増強・石炭荷役設備の整備などの緊急措置を行う。
この計画を念頭に、1943年2月のダイヤ改正では旅客列車を2万1,000 km削減して貨物列車約2万 kmを増発し、その後も約2か月毎程度のダイヤ改正を行って北海道・九州・裏日本揚の石炭輸送増や山田線の鉄鉱石輸送開始に対応した。同年10月のダイヤ改正では旅客列車を約4万6,000 km削減した上で、貨物列車を約3万5,000 km増発して総計39万8,000 kmの設定となり、旅客列車の削減により余剰となった機関車を貨物列車に回すとともに、列車運行の効率化などを行うなどの施策によりこれに対応した『鉄道技術発達史 第5篇』 p.18。1944年に入ってもダイヤ改正は続き、4月には第五青函丸の就航に伴う北海道炭輸送増強と急行列車1万3,400 kmの削減、6月には九州炭輸送増強のための貨物列車9,500 kmの増発などが実施され、10月のダイヤ改正では旅客列車を6,000 km削減して貨物列車を1万7,500 km増発し、旅客列車35万 km・貨物列車43万 kmの設定となった。1937年から1945年の間の輸送量の変化は以下の通り。
年度別の戦時輸送の状況『日本国鉄の戦時動員と陸運転移の展開』 p.6種別項目1937年1938年1939年1940年1941年1942年1943年1944年1945年貨物列車トン数106百万 t118百万 t131百万 t146百万 t152百万 t158百万 t178百万 t161百万 t81百万 tトンキロ数18.9十億 t・km21.9十億 t・km25.3十億 t・km27.9十億 t・km29.8十億 t・km33.9十億 t・km42.8十億 t・km41.2十億 t・km19.0十億 t・km1日1キロ平均通貨貨車447.4 両480.5 両521.4 両542.3 両562.1 両613.6 両647.0 両561.9 両291.9 両1列車あたり輸送トン221.1 t237.6 t243.0 t256.6 t263.1 t278.0 t306.2 t297.1 t229.1 t旅客列車人キロ数29.1十億 人・km33.6十億 人・km42.1十億 人・km49.3十億 人・km55.5十億 人・km60.5十億 人・km74.1十億 人・km77.3十億 人・km76.0十億 人・km1日1キロ平均通貨客車165 両167 両180 両193 両199 両201 両186 両167 両133 両
戦時の車両増備と戦時設計 1937年の日中戦争開始に伴い鉄道動員体制となった『日本国鉄の戦時動員と陸運転移の展開』 p.4ことと、開戦に伴う旅客・貨物の輸送量増加に対応するため、1938年度に「輸送力拡充4 ヵ年計画」（1941年度まで）を策定し、総額9,660万円の予算のうち、車両増備にその55％を充てて輸送力の増強を図ったが、資材不足により次第に計画達成率が低下していた『日本国鉄の戦時動員と陸運転移の展開』 p.7。その後、1942年度から10か年の「交通施設長期整備計画」を策定し、当初の5年間は毎年2億2,000万円の予算のうち22 %を車両増備に充てることとしていた。しかし、1942年の戦時陸運非常体制確立に伴いこちらに経営資源を振り向けることとなり『日本国鉄の戦時動員と陸運転移の展開』 p.16、1943年7月20日の閣議決定で「鉄道車輌の計画増産確保に関する件」「鉄道車輌ノ計画増産確保ニ関スル件」（国立国会図書館リサーチ・ナビ）が以下の通り定められた。 鉄道車両製造工場は国家総動員法に基き鉄道大臣の管理とする 車両製造および修繕能力を最大限に発揮するため、鉄道省の技術・労務・資材・施設・経験等を活用して鉄道省の工場・機関区・検車区と民営工場とを一体的に総合運営する 車両製造に関しては五大重点産業並みの扱いとする 車両に対して戦時規格の実施を徹底する 必要に応じて戦時行政職権特例および許可認可等臨時措置法「許可認可等臨時措置法・御署名原本・昭和十八年・法律第七六号」（国立公文書館デジタルアーカイブ）を発動する
これに伴い、民間の車両製造工場も国家総動員法に基づき鉄道大臣の管理下に入れて官民一体で車両製造・修繕にあたることとなり、各民間工場に監理官が配置されて指揮監督または指導斡旋を行った『日本国鉄の戦時動員と陸運転移の展開』 p.18。1937年から1945年にかけての蒸気機関車の発注状況は以下の通り。
年度別の蒸気機関車発注状況『国鉄蒸気機関車史』 p.86, 105, 116, 130, 153, 169用途形式1937年1938年1939年1940年1941年1942年1943年1944年1945年備考支線用C11形31両 - 60両26両20両 - 19両59両 - 1943年度発注分以降は戦時型C12形22両26両30両30両 - C56形45両14両 - C58形10両135両71両73両40両20両19両 - 旅客用C57形58両48両28両16両17両 - C59形 - 15両50両35両 - 貨物用D51形58両136両248両194両134両29両100両160両 - 1943年度発注分は準戦時型、1944年度発注分は戦時型D52形 - 150両220両 - 全機戦時型合計224両359両437両354両261両84両288両439両0両
一方、開戦により車両用の資材が不足する状況となったことから、1938年製造のC58形以降は代用材が使用されるようになり、1939年11月には269項目からなる「蒸気機関車代用材ー覧表『鉄道技術発達史 第4篇』 第1 p.436-440」を設定して新製・修繕に適用し、一部の部品については代用材使用に対応するための設計変更が実施された『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.435。その後もさらなる資材の節約を図るため、1943年1月4日付の「戦時規格委員会規程」で制定された戦時規格委員会において、戦時陸運非常体制下における車両の生産増強のため以下の5項目について検討がなされた。 安全率の低減 耐久寿命の短縮 規格の変更 使用期限および検査期間の延長 工程・艤装の簡易化
これらの検討の結果、戦争に勝つまでの2 - 3年を目途として、耐久力は問題外として急速大量生産するための、いわゆる「戦時設計」が策定された。1943年5月10日にD51形を対象に「戦時設計要網」およびその施行細則が定められ、これに基づいた「D51形蒸気機関車戦時設計詳表」をもとにD51形戦時型が製造されるとともに、他形式の新製・修繕にもこれが準用された。戦時設計は「重要資材の節約」「資材確保の容易化」「製作工数・動力等の節約」の3項目の観点で定められており『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.441、これによるD51形の資材削減状況は下表の通り。
（参考）D51形の戦時設計における使用資材削減状況『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.446上段：所要量、下段：削減率材料原設計準戦時設計1942年戦時設計1943年銅2400 kg1080 kg55 %500 kg79 %鉛1200 kg380 kg68 %160 kg89 %鋼76000 kg67000 kg12 %64000 kg16 %
D52形の導入 1930年代後半から1940年代前半において、鉄道省ではD51形を増備していたが、同形式はD50形を元に粘着重量の軽減、全長の短縮など地方路線でも運用しやすくすることを重視した設計であったことから、前記のような状況を踏まえ、幹線の貨物列車牽引用としてD51形より出力の高い蒸気機関車が鉄道省内で検討されていた。
そのような中で、動輪の軸重を16トン以上、ボイラーをD51形より大型化させたD形機で、3種類のボイラー容量毎にKD50形、KD51形、KD52形としたものが1939年に、車軸配置を1D2としてさらに大容量のボイラーを採用したKD53形および、ボイラーに燃焼室を採用したKD54-A形、KD-54B形が1940年にそれぞれ計画され、このうち、KD54-B形はD51形と同程度の下回りに燃焼室を備えた大型ボイラーを載せたもので、後にD52形となったものである『国鉄蒸気機関車史』 p.146, 189。これらの計画機とD51形、D52形、1943年に計画されたKE50形の比較は以下の通り。
KD51 - KD54形、KE50形、D51 - D52形主要諸元比較表『国鉄蒸気機関車史』 p.159, 161形式車軸配置動輪径ボイラーシリンダー動輪上重量シリンダー牽引力備考火格子面積内径 煙管長燃焼室長圧力直径行程D51形1D11400 mm3.27 m21632 mm5500 mm - 1.37 MPa550 mm660 mm56.00 t166.4 kN1936年製KD52形3.60 m21700 mm1.57 MPa530 mm62.00 t176.6 kN1939年計画KD50形4.10 m21800 mm560 mm66.00 t197.2 kNKD51形4.50 m21900 mm580 mm70.00 t211.5 kNKD53形1D21520 mm5.02 m21850 mm570 mm710 mm68.00 t202.4 kN1940年計画KD54-A形1D11400 mm3.80 m21700 mm500 mm550 mm660 mm64.40 t190.2 kNKD54-B形3.85 m21846 mm5000 mm1000 mm65.00 tD52形64.79 t1943年製KE50形1E11250 mm5500 mm70.00 t212.9 kN1943年計画
当時は蒸気機関車の設計は主要部の鉄道省が、詳細設計は鉄道省と民間会社が分担しており、D52形も同様の体制で進められていた『機関車の系譜図 4』 p.597。1943年春時点では設計がある程度進んでいる状況であったが、その後「戦時設計要網」の適用や設計の見直しを行い『国鉄蒸気機関車史』 p.150、鉄道省が詳細設計を担当して『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.166急遽設計の手直しが行われた。製造に当たっては、変更点が多岐にわたる戦時設計のD51形とD52形は民間工場の混乱を防ぐために鉄道省の浜松工機部と鷹取工機部で先行製造されることとなり、本形式は1943年9月に製造が開始され、12月21日に鷹取工機部でD52 21号機が、12月28日に浜松工機部でD52 1号機が竣工している『機関車の系譜図 4』 p.599。その後、鉄道省の工場に引続いて民間の汽車製造・日本車輌製造・川崎車輛・日立製作所・三菱重工業でも生産が開始され1944年には量産体制となった。
D52形はD51形より動輪上重量を増して粘着引張力を増強するとともに、その分の重量とD51形が搭載していたデッドウエイトを廃止した分の重量を利用したボイラーの大形化と高圧化により、シリンダー引張力および出力の増強を図っている。また、火室に燃焼室を設置することにより、ボイラー効率をD51形の70 %から78 %に向上させるとともに煙管の短縮による資材の節約を図り、また、これにより重心を前方に移すことによってD51形では後方に偏っていた軸重バランスを前方に移して均等化を図っている『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.446-447。一方、各部の構造については機能の改善を図るとともに生産性向上や資材入手の容易化を考慮して、単なる代用材の使用に留まらずに銅、鉛などの重要資材の節約を図った本格的な銅鉛節約設計となっており『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.188-189、これらの設計により、D52形はD51形との比較において空車重量（≒資材所要量）は5 ％、製造時の工数は約6 %それぞれ増加したが、出力は約22 ％の増加となり、重量および所要資材量・工数あたりの出力が増強されている『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.446-447。
概要 仕様 本形式の原設計は極端な戦時設計ではなく、主連棒のビッグエンド（主動輪側端部）の丸ブッシュ化や鋳鋼製主台枠の採用などはされていたものの砂箱・蒸気溜カバーは通常の形状で除煙板も鋼製のものであった。その後設計途中で戦時設計が採用されて砂箱・蒸気溜カバーの角型化や、台枠・弁装置などに鋳鋼製部品使用といった資材確保や工作の簡易化、銅系材料の節約、除煙板や踏板、炭水車の炭庫といった部分に木材を代用材として採用するなどの変更がなされ、総体として非常に質の悪いものとなった。 また、給水加熱器もボイラー台の中に排気膨張室兼用のものを設置して配管を簡略化と金属材料の使用量削減を図っている。本形式が準拠している戦時設計の代表的なものは以下の通り『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.446。 大形機関車でもボイラー缶胴の長手（レール方向）継手を溶接組立とする 主連棒のビッグエンド（主動輪側端部）の形状を丸ブッシュとして、主動輪のバランスウェイト内に充填する鉛を全廃 車軸受金に三メタル式のものを採用 炭水車水タンクの外郭によって列車荷重を負担し、台枠の骨組を廃止 炭水車輪心の鋳鉄化 タイヤの止輪の廃止 歩み板、石炭庫の木造化
また、資材および人員の不足による細部の設計変更は本省の承認を得ることなく、工場長や各民間工場に配置されていた監督官の判断に任せられたとされており『機関車の系譜図 4』 p.601、そのため、蒸気溜・砂箱のカバー、除煙板、煙突などの形状の変更や、工作の簡略化や装備の省略が行われ、結果として形態が多様化している。
ボイラー 本形式のボイラーは、D51形から動輪上重量を増大させた分の重量を利用した大容量化、燃焼室の設置による燃焼効率の向上、過熱蒸気温度の確保によるボイラー効率の向上などを図り、D51形から大幅な増強を図ったものである一方、戦時設計に対応して使用材料や工数の削減、資材確保の容易化を図ったものであることが特徴となっている。そのため、戦時中はボイラーの爆発事故が多くなった。なお、ボイラーの大型化により、機関車の重心高さは旅客用のC59形（1665 mm）と同等の1660 mmとなっている『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.285。
ボイラーの種類は3種（甲缶、乙缶、丙缶）あり、丙缶はボイラー用材の幅広鋼材が不足したため各缶胴の長さを変えて2000 mm幅のボイラー用材からでも製造可能となっている『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.446-447が、煙管長は各缶種とも5000 mmのままとしたため、丙缶では燃焼室長が短くなっている。原設計は甲缶で、缶胴の長手（レール方向）継手はリベット組立、缶胴の周接手は将来の増圧 (18 kg/cm2) を考慮してリベットが2列であったが、乙缶・丙缶では長手継手をC12形、C56形、C11形で実績のあった溶接組立とし『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.339、周接手はリベットを1列とするなど、構造の簡略化が図られている。なお、日本国有鉄道刊の『鉄道技術発達史』では「甲缶は実際には製造されていない」『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.447-451と記述されている一方、「甲缶が鉄道省→運輸通信省の工機所製、乙・丙缶が民間工場製が大体の区分とされている」とする文献や、「甲缶が鉄道省→運輸通信省の工機所製、乙缶が1943年度発注の汽車製造および日立製作所製、丙缶がその他」とする文献『国鉄蒸気機関車史』 p.153があり、形式図においてはD52 1-142号機を燃焼室甲（甲缶もしくは乙缶）、D52 143号機以降を燃焼室乙（丙缶）としている『国鉄蒸気機関車史』 p.148, 156。ボイラー種別ごとの要目は以下の通り。
D52形ボイラー種別一覧表『機関車の系譜図 4』 p.540-541ボイラー種別缶胴火室・燃焼室煙管伝熱面積缶水容量重量缶胴種別缶胴長缶胴内径缶胴工法燃焼室種別火格子面積燃焼室長外火室天板長火室容積煙管長大煙管本数小煙管本数火室煙管過熱第1第2第3第1第2第3周方向長手方向甲缶甲2230 mm2470 mm1501 mm1770 mm1808 mm1846 mmリベット2列リベット甲3.85 m21000 mm2296 mm7.0 m25000 mm35本94本20.1 m2147.7 m277.4 m29.6 m318.37 t乙缶乙2100 mm1450 mmリベット1列溶接2276 mm17.65 t丙缶丙各1980 mm乙920 mm2275 mm6.88m319.7 m29.5 m317.53 t
燃焼室は、火室の前方に、甲・乙缶は1000 mm（燃焼室甲）、丙缶は920 mm（燃焼室乙）のものを設けており、D51形と比較すると火格子面積の3.27 m2から3.85 m2と17 %増となったのに対し、火室容積を4.37 m3から7.0 m3（燃焼室甲、燃焼室乙では6.88 m3）と60 %（57 %）拡大した結果『国鉄蒸気機関車史』 p.152、火格子面積/火室容積比はD51形の1.33から、石炭中の炭素および揮発性成分の両方が十分に燃焼されるため適切とされる1.6 - 2.0の範囲『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.305-306内の1.81（燃焼室甲、燃焼室乙では1.79）となっている。また、火室における輻射による伝熱量は煙管における接触による伝熱量に比べて約10倍で、ボイラー内での缶水の熱吸収の大半は火室周辺におけるものであり『国鉄蒸気機関車史』 p.144、本形式の火室伝熱面積もD51形の12.7 m2から20.1 m2（燃焼室甲、燃焼室乙では19.7 m2）に拡大されて伝熱量の増大を図っている。燃焼室は1920年代のアメリカにおいて普及したもので、南満洲鉄道や朝鮮鉄道でも1927年以降採用されるようになり、日本においても1920年代後半以降研究が進められていたが、1926年にアメリカから輸入したC52形において、アメリカのメーカー側では燃焼室の採用を計画していたが鉄道省側でこれを不採用としている『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.305。その後、1932-33年度にはD50形とC51形で現車試験も実施されてその有効性も確認された一方で、構造上複雑となるため本形式に至るまで実装はされなかったが、本形式ではボイラーの重量配分を前方へ移して各動輪の軸重を均等化する目的もあって燃焼室が設けられている。
燃焼室が設置されて大煙管長さが5000 mmに短縮された一方で、大煙管本数を7列 × 5段の35本として過熱面積をD51形の64.4 m2から77.4 m2に拡大するするとともに、過熱面積/全蒸発面積比を0.41から0.46に向上させている『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.295。この過熱面積/全蒸発面積比は過熱温度上昇によるボイラー効率向上のため、最初にこれを考慮して設計された8620形の実績を基に採り入れられた指標で、その後設計される機関車はこの数値を約0.3以上とすることとしたものである『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.294。さらに、本形式では燃焼ガスの煙管に対する配分を改良して過熱温度を高めるため、ガス通路の流体抵抗に着目した川崎車輛の提案に基づき、過熱管の煙室側折返部を煙室内から大煙管内に変更している『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.296。
これらの設計の結果、本形式においては過熱蒸気温度は平均368.5 ℃、瞬間値ではD51形では358 ℃であったものが375 ℃となり『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.296、試験台試験における比較において、燃焼率500 kg/m2/h時のボイラー効率はD51形の70 %から78%に、伝熱効率は79 %から84 %に、ボイラー効率は55 %から59 %にそれぞれ向上し、ボイラーへの熱入力量が同一であった場合、指示出力はD51形より約10 %向上している。
走行装置 車軸配置はD50形、D51形と同じく、火格子面積を大きくとることができる『機関車の系譜図 4』 p.5121D1（日本国鉄式）、2-8-2（ホワイト式）もしくは通称ミカドと呼ばれる配列で、直径1400 mmの動輪を4軸、直径860 mmの先輪もしくは従輪を有する1軸先台車および1軸従台車をそれぞれ装備している。軸距は先輪 - 第1動輪間2500 mm、第1 - 第4動輪間は各1550 mm、第4動輪 - 従輪間2450 mmとしており『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.253、各動輪間の軸距はD51形と同一であるが、先輪 - 第1動輪間が50 mm、第4動輪間 - 従輪間が100 mm延長されているほか、前台枠先端 - 先輪間も50 mm延長されている一方で、後台枠後端 - 従輪間は150 mm短縮されており、台枠全長がD51形より50 mm短縮されている。各車軸のばね装置は上ばね式の重ね板ばねで、先輪と第1動輪の左右の軸ばね群およびイコライザーで1点、第2 - 4動輪と従輪の左右の軸ばね群およびイコライザーで左右2点の3点支持式として、先輪 - 第2動輪で1点・第3動輪 - 従輪で2点としていたD51形と比較して負担重量の均等化を図っているほか、第4動輪に6 mmの横動量を付与して『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.288曲線通過性能を確保している。また、先台車はD51形と同じコロ式復元装置・1点支持で心向棒長1600 mmのLT128、従台車はC57形やD51形が装備するLT157を若干変更した、ばね式復元装置で心向棒長1800 mmのLT157AもしくはLT157B『国鉄蒸気機関車史』 p.91を装備しており『国鉄蒸気機関車史』 p.110、軸箱と軸ばね間の滑り台が前者は開放式、後者は密閉式となっている『鉄道車輌ガイド Vol.4 D52・D62』 p.14, 27。
台枠は厚板鋼板を使用した棒台枠で、 前部端梁まで厚板鋼板台枠であったD51形と異なり、前台枠とボイラー台をC12形・C56形やC55形以降の大型旅客用機関車と同様の大型鋳鋼部品としてシリンダーとともに主台枠にボルト止めしており、D51形で多発して問題となっていた主台枠のシリンダー取付部後部のクラックに対しては、台枠の切抜部隅部分の形状変更をもって対策としている『国鉄蒸気機関車史』 p.151。一方で、台枠中間鋳物はD51形と共通品を使用している『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.270-275ほか、後部台枠は後のD62形のように左右間隔を狭めて資材と工程の節約を図る案もあったが、発案時点ですでに製造段階に入っていたため、D51形と同様の、後台枠が従輪の外側に張出す構造のままとなっている『機関車の系譜図 4』 p.619。また、従来の機関車の主台枠板は厚板鋼板を切抜加工したものを使用していたが、本形式では厚鋼板切抜加工のものと鋳鋼のものの双方が用意されている『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.347-348。鋳鋼製の主台枠はアメリカや南満洲鉄道などでは基本とされていた『機関車の系譜図 4』 p.589もので、日本においてもC52形の主台枠が鋳鋼製であったほか、1936年にC55形を例にとって鋳鋼製主台枠と厚板切抜式主台枠の比較がなされた結果、両者の間に大きな差はないとされた。その後、日中戦争の影響によって厚鋼板が入手困難となったことに伴い、D51形、C11形、C57形、C58形に鋳鋼製台枠の追加設計がなされ、C59形および本形式は当初から鋼板、鋳鋼双方に対応できる設計がなされている『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.347-348。
弁及びリンク装置と走り装置にはワルシャート式弁装置を使用しており、シリンダーはD51形と同じ直径550 mm、行程660 mmで使用圧力増加分だけシリンダー牽引力を増強している。戦時設計要綱および施行細則により、リンク装置の鍛造部品の型打部品もしくは鋳鋼部品への変更や、ブッシュ類の銅系材料の削減などがなされており『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.442、また、本形式では主連棒のビッグエンド（主動輪側端部）をアメリカや南満洲鉄道で標準とされていた丸ブッシュ式としている。従来の機関車ではビッグエンドに角形で調整式のブッシュを使用し、重量バランス確保のため主動輪のバランスウエイト内部に鉛を充填していたが、本形式の丸ブッシュ式は鉛の節約と主連棒の回転不釣合の軽減を目的としたもので、調整機構のない分だけ軽量化を図り、主動輪バランスウエイト内の鉛を全廃したものである『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.447-451。
先輪および従輪はディスク式、動輪はボックス式で、タイヤの抜出し防止用の止輪が廃止されているほか、先台車・従台車の軸受や棒類の受金に三メタル式のものが使用されている『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.443。タイヤの止輪はその要不要が1920年代より議論され、南満洲鉄道において焼嵌めのみで止輪を使用しない方式での実績があったこともあって国内でも試験が行われており、戦時設計に際して廃止されている『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.411-413。三メタル方式は受金の銅系材料の削減のため採用されたもので、受金を鋼製のものに銅合金を裏貼りしたものとして、さらにその上に軸受合金としてホワイトメタルを貼る方式となっている『鉄道技術発達史 第4篇』第1 p.451。また、汽車製造製のD52 379-384号機の6両『D52物語』 p.66『国鉄蒸気機関車史』 p.155は原形の鋳鋼製のボックス輪心に代えて、円板を湾曲させて一枚板構造とした鋳鋼製のディスク輪心を使用した。この方式はボックス輪心と同時期にアメリカで開発されたもので、二重壁構造のボックス輪心で鋳造時に必要となる中子を不要として工数を削減したものとなっている『機関車の系譜図 4』 p.602。さらに、日立製作所製のD52 393-416号機および三菱重工業製のD52 146号機は先輪に、後述する炭水車用車輪と同じ鋳鉄製二重壁の輪心のものを装備している『D52物語』 p.68。
ブレーキ装置