机车轮对是轮对机车车辆走行部中重要的部件之一。由车轴和车轮组成。机车车辆的全部质量经由轮对支承在钢轨上，通过轮对与钢轨的粘着产生牵引力或制动力，轮对的滚动使机车车辆前进。车轮有整体式及带轮箍车轮两种。目前，中国机车大多采用带轮箍车轮，整体式车轮已开始应用，而车辆车轮都是整体式。国外铁路机车车轮也采用整体式，电瓶机车轮对，以减轻簧下质量，节省维修费用。整体式车轮有辗钢和铸钢两种，美国铁路采用后者。在高速机车上为了减轻簧下质量，可采用空心车轴。
一种机车轮对应用于电机车，蓄电池机车，工矿机车，隧道机车，钢包机车，铁路客车，检修机车，旅游小火车，包括车轴，车轴的两端均连接有车轮（1）；其特征在于所述车轴包括两个柱体（2）和一个第二柱体（3），柱体（2）的直径小于第二柱体（3）的直径，第二柱体（3）的直径大于车轮（1）轮毂孔的内径，两个柱体（2）分别位于第二柱体（3）的两端，机车轮对厂家，且它们间均呈同心连接；所述车轮（1）轮毂孔的内周面上沿其周向均布有径向的外凸起（4），所述柱体（2）的外侧壁上沿其周向均布有与车轮（1）轮毂的外凸起（4）相配合的径向的凹槽（5），车轮（1）轮毂孔均套在相应的柱体（2）上，且车轮（1）轮毂的外凸起（4）与柱体（2）的凹槽（5）间呈一一对应配合，车轮（1）与柱体（2）间呈滑动配合；所述柱体（2）的外端上均有螺纹，螺纹上均配合有顶紧螺母（6），在顶紧螺母（6）拧紧时，车轮（1）轮毂的内侧面与对应的第二柱体（3）和柱体（2）相连的那一端呈紧密配合。
机车轮对的车轴压装在轮心内，轮箍热套在轮心上，这些都会引起轮箍、轮心和车轴的组装应力。闸瓦制动时，机车轮对，因摩擦发热，轮箍和轮心还产生热应力。因此轮对的应力情况复杂，应具有足够的强度。另外，轮对属于簧下部分，为了减轻对线路的动力作用，还要求尽量减小轮对的重量，这对于速度较高的机车尤为重要。有些机车特别是高速机车、动车组、地铁及轻轨车辆，电机车轮对，通常采用整体辗钢车轮，取消了轮箍，以便减轻车轮重量并提高运用的可靠性，但车轮踏面磨耗到限度时必须更换整个车轮，而不是仅更换轮箍，因而经济性较差。
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