轮对分为车辆轮对和机车轮对。机车轮对按机车类型分为蒸汽机轮对、柴油机轮对、电力机车轮对和动车组动轴轮对。内燃机车、电力机车和动车组的动轴轮对在轴身上装有传动齿轮。现代高速客车、动车组均采用盘式制动器，制动盘安装在轴身或车轮上。

蒸汽机车的轮对分为引导轮对、移动轮对、从动轮对和煤水轮对。引导轮对位于机车前部，起着机车引导作用。移动轮对起着传递机车动力的作用。驱动轮对由汽缸活塞（活塞）通过摇杆直接驱动，主动轮对由连杆驱动。移动轮对的车轮中心有曲柄、曲柄销孔和平衡块，装配时左右车轮的曲柄应有90度相位差。移动轮和引导轮的轴承在车轮内侧。从动轮对和煤水轮对的外形与客、货车的轮对相似。

轮对按适用于车轴的轴承类型可分为滚动轴承轮对和滑动轴承轮对，中国铁路的客车已全部采用，货车采用滚动轴承轮对的数量日益增多。

根据最大允许轴荷（车轮对钢轨施加的最大静压力）的不同，货车滑动轴承车轮组分为B、C、D、E四种类型，各类型车轮组的车轴和车轮尺寸除车轮直径不同外，其余均不同；客货车滚动轴承车轮组有RC、RD、RE三种类型，由于滚动轴承型号不同，同一车轮组中轴颈长度也不同，故用下列数字加以区分，如RC、RD等。车轴由中碳优质钢锻造成不同直径的圆柱体。按车辆类型分为机车车轴和客车、货车车轴。按轴承类型分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴。

① 轮座，车轮压紧之处，也是车轴上直径最大的部位；

（2）轴颈，轴上与轴承相互作用的部分；

（3）轴体，两车轮之间的部分。客车、货车的轴体有的从轮座处向中心逐渐收缩，有的轴体长度呈圆柱形。内燃机车、电力机车的传动齿轮和装有盘式制动器的机车车轴的轴装式制动盘都装配在轴体上；

(4)防尘板座，客、货车车轴上轴颈与车轮座之间的过渡，在其上安装滑动轴箱防尘板或滚动轴箱后挡板；

⑤ 轴环是客、货车车轴两端突出于轴颈的零件，用来防止滑动轴承在轴颈上过分移动，滚动轴承车轴上没有轴环；

⑥轴颈后肩部与轴颈靠近防尘板座部分制成圆弧过渡，避免直径突变引起应力集中。

机车车辆车轴所受载荷是不断变化的，而且由于车轮组不停地旋转，在车轴中产生交变应力。因此，必须提高车轴材料的耐用极限。为此，在制造过程中，车轴必须采用全长旋切加工，轴颈、轮座采用滚压强化，在轮座处及轴颈后肩圆弧过渡处（滚动轴承）设置减载槽。在整个使用期间，还应进行严格的超声波、电磁探伤检测。

车轴通常是实心的，但车轴截面上的应力分布是不均匀的，越靠近表面应力越大，而中心处的应力却很小。因此，可以采用空心车轴代替实心车轴，以减少非悬挂重量对机车和线路的有害影响。虽然空心车轴在一些国家的铁路上试用多年，但由于使用中受力状态复杂，目前仍在研究和改进中[1]。

车轮压装在车轴上，同一车轴上两车轮间的距离与轨距相适应，以使车轮组能在轨道上滚动。

车轮与钢轨接触的部分，即车轮的外圈，在整体车轮上叫轮辋，在轮胎车轮上叫轮胎。轮辋或轮胎与钢轨接触的表面叫踏面，踏面一侧的凸起部分叫轮辋。轮辋位于钢轨内侧，能防止车轮组脱轨，并起导向作用。车轮与车轴结合的部分叫轮毂。轮毂与轮辋之间用轮辐连接。轮辐可以是连续的圆盘，叫轮辐；也可以是沿径向排列的若干个圆柱体，叫轮辐。

车轮按结构可分为胎装车轮和整体车轮两大类。胎装车轮是将轮胎用热装法装在轮心上，并套入挡圈而制成，挡圈可防止轮胎与轮心松动时轮胎脱落，起安全止动作用。整体车轮是将轮胎与轮辋连成一体安装在轮心上。此外，有的国家还采用在轮辋与轮辋之间装有弹性元件的车轮，这种车轮称为弹性车轮，通常只在地铁车辆上使用。

运行中，车轮与钢轨接触部位承受很大的压力，接触面产生弹性变形，产生很大的接触应力；运行中左右车轮不可避免地在不同直径的钢轨上滚动，产生滑移和车轮磨损；制动时，车轮踏面也被制动蹄严重磨损，并产生高温。

这些都要求车轮踏面材料必须具有较高的强度、硬度、冲击韧性和良好的耐磨性，压在轮轴上的轮毂主要承受弹力，轮辐或轮辐只承受压力和弯曲力，要求有较高的韧性。

轮胎车轮的轮箍和轮心可采用不同的材料，这样更能满足上述要求。整体车轮在踏面耐磨性上不如轮胎车轮，但重量较轻，价格也较低，更重要的是轮胎不会松弛开裂。中国铁路在机车上仍采用轮胎车轮，客货车已全部采用整体钢车轮。

车轮直径的公称值是滚动圆直径（与车轮内侧平行的平面与车轮踏面相交所形成的圆）。中国铁路使用的货车、客车、内燃机车和电力机车的车轮直径分别为840mm、915mm、1050mm、1250mm。蒸汽机车各种车轮直径随车型不同而不同，动车轮直径通常在1370～2000mm之间。

轮辋和踏面在车轮径向剖面上形成的轮廓线。轮辋和踏面形状的选择，不仅影响车轮的磨损和使用寿命，而且直接影响机车车辆的曲线通过性能和运行质量。轮辋使车轮能可靠地通过曲线和道岔而不脱轨。踏面为圆锥形，在滚动圆附近锥度为1：10。

通过曲线时，外轮在靠近轮辋处在直径较大的外轨上滚动，内轮在直径较小的内轨上滚动，这样一方面车轮对随着线路方向的改变起导向作用，同时内轮与外轮滚动距离的差异可补偿内轨与外轨长度差异的影响。

在直线行驶时，如果车轮组偏离了其在线路上的中心位置，两车轮滚动半径的差异将使车轮组向恢复中心位置的方向移动。车轮外圈锥度为1：5，可增大车轮组两车轮滚动半径的差异，便于通过小半径曲线。但圆锥形踏面也是机车车辆蛇行运动的根源，影响运行品质。减小踏面锥度有利于抑制蛇行运动，但轮辋磨损明显加剧，轮周和车轮使用寿命大大缩短。

此种方法仅在部分高速旅客列车上采用。另一方面，车轮轮辋踏面形状在运行初期磨损较快，以后趋于稳定，磨损速度减慢。旋修后，踏面形状不能长时间保持，金属切削量很大。因此，一些国家的铁路都采用了一种接近磨损相对稳定状态的车轮踏面形状，又称磨耗踏面。采用这种形状，不仅可减少车轮磨耗，延长旋修周期，而且由于改善了轮轨接触状态，还可以减少接触应力。