机车轮对车轴是轮对转动的。为了运行的安全必须严格控制车铀的材质、制造及维修要求。车轴分轴颈、轴身、轮座等几部分。车轴受力复杂：机车重量及垂向动态附加载荷由轴箱压在轴颈上，牵引电动机的扭矩通过从动齿轮传给车轴，作用于轮周的牵引力、通过曲线时的侧压力等均对车轴产生弯曲作用。由于车轴在转动，上述载荷在车轴内产生的应力都是交变的，所以车轴的裂损都是疲劳引起的。因此必须注意减少车轴上的应力集中：车轴上直径不同处的交接均用圆弧过渡，而且圆弧半径要尽可能大些；车轴表面粗糙度必须得到保证，车轴各配合部分均须进行磨光或滚压。

矿用机车轮对应用于蓄电池式电机车的工作过程蓄电池提供的直流电经隔爆插销、控制器、电阻箱进入电动机，驱动电动机运转。电动机通过传动装置带动车轮转动，从而牵引列车行驶。轴箱是轴承箱的简称，与轮对两端的轴颈配合安装，轴箱两侧的滑槽与车架上的导轨相配，上面有安放弹簧托架的座孔。车架靠弹簧托架支承在轴箱上，轴箱是车架与轮对的连接点。轨道不平时，轮对与车架的相对运动发生在轴箱的滑槽与车架的导轨之间，并依靠弹簧托架起缓冲作用。

机车轮对分为车辆轮对和机车轮对两类。机车轮对又依机车类型分为蒸汽机车轮对、柴油机车轮对、电力机车轮对和动车组的动轴轮对等。柴油机车、电力机车以及动车组的动轴轮对在轴身上装有传动齿轮现代高速客车和动车组均采用盘形制动，在轴身或车轮上装有制动盘。蒸汽机车的轮对有导轮轮对、动轮轮对、从轮轮对和煤水车轮对之分。导轮轮对位于机车前部，起机车导向的作用。动轮轮对起传递机车动力的作用，直接由汽缸活塞(鞲鞴)通过摇杆带动的为主动轮轮对，由主动轮通过连杆带动的为他动轮轮对。动轮轮对的轮心上有曲柄、曲拐销孔和均衡块，且左右两轮的曲柄在组装时应有90°相位差。动轮和导轮的轴承都在车轮内侧。从轮轮对和煤水车轮对与客货车辆轮对形状相似。