铁路车辆投入运营后,随着运行里程的增加,车轮磨耗是必然现象。车轮磨耗不仅增加车辆维修、维护成本,而且会改变轮轨匹配关系,对轮轨接触几何关系、接触力学特性及车辆动力学性能产生影响,严重时将导致列车脱轨等安全事故。随着高速、重载铁路和城市轨道交通的不断发展,对列车的轴重和速度提出了更高的要求,这势必会加剧轮轨相互作用,使车轮和钢轨间的磨耗问题更加严峻。因此,开展轮轨磨耗的研究工作具有重要的理论意义和工程应用参考价值。本论文主要开展了以下几方面的工作：1)首先从研究方法、研究结果等方面对国内外车轮磨耗的研究现状进行了详细论述,明确了车轮磨耗的研究意义和研究方向。2)针对某地铁线路,对轮轨磨耗进行了现场调查及测试,掌握了不同运行里程下车轮磨耗特征以及钢轨磨耗特征。测试结果表明,车轮存在明显的踏面和轮缘磨耗,且以轮缘磨耗为主,存在明显的偏磨现象；踏面磨耗随运营里程增大基本呈线性增大趋势；小半径曲线段的外轨主要为侧面磨耗,内轨主要为垂直磨耗。3)通过轮轨接触几何计算、轮轨非赫兹滚动接触力学计算和建立地铁车辆系统动力学模型,详细分析车轮磨耗对轮轨接触几何关系、接触力学特性及车辆动力学性能的影响。4)建立了包含车辆系统动力学模型、轮轨局部接触模型、Archard材料摩擦磨损模型、车轮型面平滑与更新方法为一体的车轮磨耗预测模型,仿真分析了某B型地铁车辆车轮磨耗,并与实测结果进行对比,两者在踏面部分吻合性较好。5)基于建立的车轮磨耗预测模型,研究了不同参数对车轮磨耗的影响。当内外轨摩擦系数相同时,车轮磨耗随摩擦系数增大而加重,建议在保证牵引、制动的条件下适当降低摩擦系数,摩擦系数控制在0.3左右；对于外轨轨侧润滑状态,过润滑时能减轻车轮磨耗,建议半径小于600 m的曲线采用外轨润滑,摩擦系数控制在0.15～0.2,半径大于600 m则无需外轨润滑；内外轨轨底坡对车轮磨耗的影响随曲线半径增大而逐渐降低,建议内外轨的轨底坡在直线线路采用1/20,在曲线线路采用1/40；外轨超高对外轨侧车轮磨耗影响较大,对内轨车轮磨耗影响较小,建议外轨超高设置为欠超高,即车辆速度大于均衡速度；一系纵向刚度对车轮磨耗的影响较大,尤其在曲线上更明显,建议在保证车辆稳定性基础上,适当降低一系纵向刚度,控制在7 MN/m左右。