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。

机车轮对总成的检查方式：(1)检查制动系统的杠杆、销轴是否良好，动作是否灵活，并进行注油。(2)检查闸瓦磨损情况，更换磨损超阻的闸瓦;检查闸瓦与车轮踏面的间隙，超过规定的要及时调整，清除调节闸瓦螺杆和闸瓦上的泥垢。(3)检查车轮有无裂纹，轮箍是否松动，车轮踏面磨损程度。(4)检查传动齿轮及齿轮罩有无松动和磨损。(5)检查车架弹簧有无裂纹及失效，清除弹簧上的泥垢，在铰接点及均衡梁之间进行注油。

机车轮对的车轮按结构可分为轮箍轮和整体轮两大类。轮箍轮是将轮箍用热套装法装在轮心上，镶入扣环而成。扣环可在轮箍和轮心配合松弛时防止轮箍脱出，起安全止挡作用。整体轮是将轮箍与轮心上的轮辋合成一个整体。此外，有些***还采用在轮辋与辐板之间加入弹性元件的车轮。这种车轮称为弹性车轮，通常只在地下铁道车辆上使用。

机车轮对的车轮直径以滚动圆（与车轮内侧面平行并相距70毫米的平面与车轮踏面相交所成的圆）处的直径为其公称值。中国铁路使用的货车轮径为 840毫米，客车轮径为915毫米，内燃机车轮径为1050毫米,电力机车轮径为1250毫米。蒸汽机车各种车轮的直径因机型而异，动轮直径通常在1370～2000毫米之间。车轮压装在车轴上，同一车轴上两个车轮间的距离与轨距相适应，从而使轮对可在钢轨上滚动。