高铁作为一种快速便捷的交通工具,无论从运行速度、对环境的保护程度还是从乘坐舒适性方面都有着其他运输工具无法比拟的优势。但随着列车运行速度的不断提升,对车辆轨道技术系统,即所谓的轮轨关系也有更高的要求。等效锥度作为轮轨关系中的重要参数之一,在改善车辆的动态特性方面有着重要意义。车辆动态特性包括车辆临界速度,曲线通过性能等指标。国内外学者对此也进行了大量研究,但大都是以既有型踏面或纯锥形踏面进行匹配研究,并未能很好地揭示轮对等效锥度对车辆动态特性的影响。因此有必要进一步加强这方面的工作。为了分析等效锥度对车辆动态特性的影响,利用根据改善轮轨接触状态的车轮型面几何设计方法,设计等效锥度不同的磨耗型踏面和不同锥度的锥形踏面,分别与我国CHN60钢轨进行匹配,分析轮轨准静态接触、动力学性能及动态接触特性。轮轨准静态接触表明,当磨耗型踏面轮对等效锥度随横移量平缓增大时,轮轨接触点分布均匀。而锥形踏面等效锥度在发生轮缘接触前基本不变,接触斑面积小,轮轨接触应力比磨耗型踏面高,接触性能不好。车辆动力学分析表明,轮对等效锥度越大,车辆动态横移量越小,反之,动态横移量越大。在轮缘根部区域具有较高轮对等效锥度,能够有效抑制轮缘接触,减少钢轨与轮缘的接触次数,也有利于提高曲线通过性能。车辆动态接触特性分析表明,随着轮轨型面的共形程度的提高,尽管使轮轨接触斑面积增大、接触压力密度降低,但同时导致轮轨蠕滑率增大,所以轮轨摩擦功率也增大。考虑不同轨底坡设计的踏面分析表明,在等效锥度相同情况下,轨底坡未对车辆曲线通过性能造成实质影响。但对车辆临界速度有影响,随轨底坡的增大,车辆临界速度有所降低。