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，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，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。

选择设计良好性能的矿车轮对是至关重要的。矿车机车轮对在工矿的的使用中是非常广泛的。矿山开采中运输煤、铁矿石和废石等纤维状原材料的窄轨铁路线运送车子，一般须用电力机车或卷扬机牵引带。矿车能用放矿水利闸门放料。矿车轮对，在矿车安裝前，查验矿车的安裝部位状况，查验轨道铺装状况，两条轨的平面度、平整度是不是符合规定，必需时开展调节。

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。

机车轮对的车轮径向截面上由轮缘和踏面形成的轮廓线车轮轮缘和踏面外形的选择,不仅影响车轮的磨耗和使用寿命，而且直接关系到机车车辆的曲线通过性能和走行质量。轮缘使车轮能可靠地通过曲线和道岔，不致脱轨。踏面呈圆锥形，在滚动圆附近锥度1:10。通过曲线时，外侧车轮以靠近轮缘的较大直径在外轨上滚动，内侧车轮以较小直径在内轨上滚动，这样，一方面使轮对随线路方向变化而起导向作用，同时内外轮滚动距离的不同还可补偿内外轨长度之差的影响。在直线上运行时，如果轮对偏离其在线路上的中心位置，则两轮滚动半径之差将使轮对向***其中心位置的方向运动。