随着我国铁路货运量的迅速增长,重载运输已成为我国铁路货运的发展方向。然而,随着列车重量的增加,大功率内燃、电力机车的使用以及大轴重货车的投入运营,导致轮轨磨损日益严重。轮轨磨损不仅从小半径曲线扩大到大半径曲线,而且磨损率也在日益加剧。车轮和钢轨的维修及更换周期大大缩短,不仅使铁路运输成本增加,而且还对铁路正常运输带来一定的影响。轮轨磨损是轮轨系统所不可避免的,引起轮轨磨损的机理复杂。研究表明,轮轨磨损是多种因素综合作用的结果,而重载货车转向架性能对轮轨的磨损起着重要的作用。因此,研究和分析重载货车转向架的轮轨磨耗,将有利于降低运输成本,减少环境污染和提高货物的运输效率,对我国重载运输事业的发展具有一定的现实意义。本文综述了国内外重载运输的发展及现状,分析了重载运输引起轮轨动作用力变大、轮轨磨损加剧等问题。然后,对轮轨接触关系、磨损机理及评定轮轨磨耗程度所采用的方法进行了简要的分析,并总结了各项指标所适应的前提条件。根据三种重载货车转向架的结构特点,应用多体系统动力学仿真软件SIMPACK建立了各自的动力学仿真模型。在上述分析及建模的基础上,研究了三大件式转向架相关参数对轮轨磨耗的影响,分析了轴重与轮轨磨耗的关系,比较了三种典型的重载货车转向架结构形式对轮轨磨耗的影响;另外,就曲线相关参数对轮轨磨耗的影响进行了分析;最后,采用RCF损伤函数,研究了影响轮轨滚动接触疲劳的主要参数。分析结果表明:轮对纵向定位刚度、心盘、旁承的摩擦系数、三大件转向架的抗菱刚度、曲线半径、欠超高和轨底坡对轮轨磨耗影响较大;轴重增加使得轮轨接触应力增加、轮轨动作用力变大和轮轨磨耗加剧;副构架自导向式径向转向架能够显著地减少轮轨磨耗;曲线半径和转向架特性对钢轨的滚动接触疲劳有较大影响。因此,合理设置悬挂参数和线路参数有利于轮轨磨耗和钢轨滚动接触疲劳的降低。