近年来随着我国铁路行业的迅速发展,涉及铁路运营过程中的安全性、经济性问题日益突出。尤其是轮轨磨耗问题受到广泛的关注研究,该问题作为轮轨关系中的一个普遍问题,不仅影响着轮轨关系的可靠稳定性,还对铁路运输的安全以及运营成本有着很大的影响。研究掌握轮轨磨耗的特征规律对于我国铁路事业的发展和运营具有重大的理论和实际意义。本文首先对国内外关于车轮磨耗研究的发展历程和目前的现状进行了论述,明确了车轮磨耗预测研究的目的和意义。基于车辆系统动力学理论、三维轮轨接触理论以及材料磨损强度理论在Universal Mechanism动力学软件中建立铁道货车车辆轮轨磨耗预测模型。模型中包括采用K6转向架和C64型货车的66个自由度多刚体系统货车车辆模型;模拟实际线路中曲率半径的分布情况建立的线路模型以及轨道不平顺激励;基于J.F.Archard提出的材料损失量理论和W.Kik和J.Piotrowski提出的接触力模型建立了一种具有相同迭代结构和不同外部配置条件的多变量计算(MVC)轮轨磨耗预测模型。对建立的轮轨磨耗预测仿真模型进行10万公里里程范围内的磨耗仿真。其中包含不同速度等级、不同曲率半径多变量组合,得到了不同运营里程数下的轮轨磨耗轮廓。车轮型面磨耗情况:磨耗范围主要分布在轮缘曲线区域和踏面圆周区域。磨耗分布范围随着里程数增加变化并不明显,并且踏面磨耗形状成相似规律。钢轨磨耗情况:左轨(外轨)磨耗主要发生轨面和侧面过渡曲面部分,磨耗范围在-15mm-35mm之间;磨耗深度范围在0-1.45mm之间。右轨(内轨)磨耗主要发生在轨面,磨耗范围在-35mm-35mm;磨耗深度范围在0-0.75mm之间。其中轮轨接触参数变化情况:接触角随着轮轨磨耗程度不断增大;等效锥度随着运营里程的增加等效锥度呈现增大的趋势且出现波动变化;计算分析了轮轨磨耗前后不同速度等级下的各项动力学指标。结果表明:车辆临界速度随磨耗程度的增加而减小,且在高于临界速度运行情况下,轮对横向振动特性出现蛇行振动;分析了车辆在直线、R600m、R1000m曲线线路上的各项动力学性能指标受轮轨磨耗影响规律。