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。

机车轮对及其车轴结构,所述车轴靠近二轴端设有用于安装车轮的轮座及与其紧邻用于安装齿轮的齿轮座,所述轮座与车轮间,所述齿轮座与齿轮间采用过盈配合结构,其中,该车轴两端的轮座与齿轮座之间过盈配合与非过盈配合交界处均开设有卸荷槽,该卸荷槽的深度大于或等于3mm.本实用新型能够在无需修改轮对齿轮,不改变车轴材质的前提下保持轮对互换性,只需对车轴结构和相应的轮毂孔进行小量改动,就能够有效***微动疲劳,提高车轴寿命.

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。