随着现代铁路牵引力技术水平的进一步提升,我国铁道牵引机车的功率越来越大,速度越来越高,逐步沿着重载、高速的方向发展;同时,随着铁路生产力布局的调整,铁路机车的专业化维护修理向集中化、基地化发展。铁路运输对机车性能和维修方式的新方向,大大提高了对铁路牵引机车的质量及行车安全维修的新要求。按现行铁道部、铁路局的有关规定和机车段修规程的要求,机务段检修后的机车,必须经过负荷试验后方可投入正常运用。但是由于线路运输繁忙,受多方条件制约,进行机车高速运行试验十分困难。为此,建造进行大功率机车牵引负荷试验的机车试验装置,用于代替机车线路试运行,无论从缓解铁路运输紧张矛盾,还是缩短试运时间、提高机车运用周转率来说,都具有十分重要意义。特别是目前,株洲电力机车厂、大同机车厂、大连机车厂引进消化吸收国外先进技术生产的HXD1、HXD2、HXD3型大功率交流传动电力机车已经进入检修期,研制大功率铁路机车整车牵引与制动试验系统已迫在眉睫。本文首先介绍了整车试验台的应用背景以及整车试验台的现状及发展趋势。然后根据测试项目详细地分析了机车运行特性,并依据力和功率定义了理想牵引曲线和理想制动曲线。接着讨论了试验台负载类型并选择电机加飞轮的组合负载,分析飞轮运行于机车特性曲线时的特性。然后依据整车试验台上试验项目、机车的运行特性、4种试验机车的差异点进行系统设计和电气方案设计。最后对核心部件飞轮进行工程设计,并从弹性力学角度结合飞轮受制于机车运行特性的特点对飞轮的可靠性进行了分析。