機車輪對的車軸壓裝在輪心內(nèi)，輪箍熱套在輪心上，這些都會引起輪箍、輪心和車軸的組裝應(yīng)力。閘瓦制動時，因摩擦發(fā)熱，輪箍和輪心還產(chǎn)生熱應(yīng)力。因此輪對的應(yīng)力情況復(fù)雜，應(yīng)具有足夠的強度。另外，輪對屬于簧下部分，為了減輕對線路的動力作用，還要求盡量減小輪對的重量，這對于速度較高的機車尤為重要。有些機車特別是高速機車、動車組、地鐵及輕軌車輛，通常采用整體輾鋼車輪，取消了輪箍，以便減輕車輪重量并提高運用的可靠性，但車輪踏面磨耗到限度時必須更換整個車輪，而不是僅更換輪箍，因而經(jīng)濟性較差。

機車輪對車軸是輪對轉(zhuǎn)動的。為了運行的安全必須嚴格控制車鈾的材質(zhì)、制造及維修要求。車軸分軸頸、軸身、輪座等幾部分。車軸受力復(fù)雜：機車重量及垂向動態(tài)附加載荷由軸箱壓在軸頸上，牽引電動機的扭矩通過從動齒輪傳給車軸，作用于輪周的牽引力、通過曲線時的側(cè)壓力等均對車軸產(chǎn)生彎曲作用。由于車軸在轉(zhuǎn)動，上述載荷在車軸內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力都是交變的，所以車軸的裂損都是疲勞引起的。因此必須注意減少車軸上的應(yīng)力集中：車軸上直徑不同處的交接均用圓弧過渡，而且圓弧半徑要盡可能大些；車軸表面粗糙度必須得到保證，車軸各配合部分均須進行磨光或滾壓。

礦車機車輪對的功效是保證機車車輛在鐵軌上的運行和轉(zhuǎn)為，承擔來源于機車車輛的所有靜、載荷，把它傳送給鐵軌，并將因路線不平穩(wěn)造成的荷載傳送給機車車輛各零部件。除此之外，機車車輛的驅(qū)動器和制動系統(tǒng)也是根據(jù)輪對起功效的。對傳動軸和車輪的拼裝工作壓力和鉚合全過程有嚴格管理，輪對里側(cè)間距須保證在 1353±3mm的范疇之內(nèi)。為保證機車車輛運行穩(wěn)定，減少輪軌作用力和運行摩擦阻力，傳動軸軸頸和車輪踏面的生產(chǎn)加工橢圓形度和軸力度，及其軸頸光潔度都不可超出要求程度。

機車輪對車輛在運行中加于車軸的載荷是不斷變化的，而且由于輪對不停地旋轉(zhuǎn)，車軸內(nèi)產(chǎn)生交變應(yīng)力。因此，必須提高車軸材質(zhì)的持久極限。為此在制造過程中軸身，須進行全長旋削加工，軸頸和輪座實行輥壓強化，在輪座部位和軸頸后肩圓弧過渡（滾動軸承）處設(shè)置減載槽；在整個使用期中要實行嚴格的超聲波和電磁探傷。車軸通常是實心的，但車軸應(yīng)力在截面上的分布是不均勻的,越接近表面就越大，而在中心的應(yīng)力很小。因此有可能采用空心車軸代替實心車軸，以減輕簧下重量對機車車輛和線路的有害影響。空心車軸在一些國家的鐵路上雖已試用多年,但由于在運用中受力狀態(tài)復(fù)雜，仍在研究改進中