机车轮对的轮心与车轴接触部分称轮毂，轮心和轮箍接触部分称轮辋。轮毂与轮辋之间的连接部分为轮辐。轮辐通常采用辐板式，车轮直径较大时，例如蒸汽机车的动轮，轮辐采用箱式或辐条式。轮心的结构要保证足够的强度又要尽量减轻重量。

轮毂上有一油孔，平时用螺堵堵上，需要从车轴上卸下车轮时，用的高压油泵，向油孔压油，可减少车轮退出所需的压力，也使接触面不易拉伤。有一些内燃机车的车轴上，装有长毂和短毂两种轮心，在长毂轮心上套装从动齿轮，这可以比从动齿轮直接装在车轴上减小车轴应力和避免压装从动齿轮时擦伤车轴，但轮对重量有所增加。

机车轮对一种机车组件,具体说是机车上与轨道相接触的轮对.其特点是车轴包括两个柱体和一个第二柱体,柱体的直径小于第二柱体的直径,第二柱体的直径大于车轮轮毂孔的内径,两个柱体分别位于第二柱体的两端,且它们间均呈同心连接.车轮轮毂孔的内周面上有径向的外凸起,柱体的外侧壁上有与外凸起相配合的径向的凹槽,车轮轮毂孔均套在相应的柱体上,且车轮轮毂的外凸起与柱体的凹槽间呈一一对应配合.柱体的外端上均有螺纹,螺纹上均配合有顶紧螺母,在顶紧螺母拧紧时,车轮轮毂的内侧面与对应的第二柱体和柱体相连的那一端呈紧密配合.该机车轮在需要更换车轮时,拆卸方便,消耗的时间较少.

机车轮对按车轴适用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，采用滚动轴承轮对的货车也日益增多。按照大允许轴重(轮对加于钢轨上的大静压力)的不同,货车滑动轴承轮对分为B、C、D、E四种型别,各型轮对的车轴和车轮的各部尺寸除车轮直径外均不相同；客、货车滚动轴承轮对也有RC、RD和RE三种型别，而且同型轮对中还因装用滚动轴承的型号不同而有不同的轴颈长度,用下标号以区别之,如RC、RD等。车轴　用中碳钢锻造而成具有各段不同直径的圆柱体。按车种可分为机车车轴和客、货车车轴。按轴承类型可分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴。

机车轮对车辆在运行中加于车轴的载荷是不断变化的，而且由于轮对不停地旋转，车轴内产生交变应力。因此，必须提高车轴材质的持久极限。为此在制造过程中轴身，须进行全长旋削加工，轴颈和轮座实行辊压强化，在轮座部位和轴颈后肩圆弧过渡（滚动轴承）处设置减载槽；在整个使用期中要实行严格的超声波和电磁探伤。车轴通常是实心的，但车轴应力在截面上的分布是不均匀的,越接近表面就越大，而在中心的应力很小。因此有可能采用空心车轴代替实心车轴，以减轻簧下重量对机车车辆和线路的***影响。空心车轴在一些***的铁路上虽已试用多年,但由于在运用中受力状态复杂，仍在研究改进中