为提高铁路运输的效率,工程车在满足运行要求的条件下也应提高自身速度,从而更快到达工作地点进行作业。在此背景下,开发了一款最高运行速度为160 km/h、轴重为21 t的工程车。此工程车研发借鉴了最高运行速度为160 km/h的DF11型内燃机车的成功设计经验,在满足UIC标准规定的情况下,其基础制动方式采用成本和簧下质量均比盘形制动低的双侧踏面制动。为保证制动安全,有必要对研发的工程车踏面制动闸瓦及车轮选型进行分析。本文首先针对该工程车,从材料性能、制动距离限值、轮轨黏着限度、坡道停车能力及车轮温度限值五方面对其踏面制动闸瓦及车轮选型进行了分析,确定了闸瓦材料、闸瓦类型、车轮单双侧制动型式及车轮轮径。其次,通过Hyper Mesh软件建立了车轮三维有限元模型,并利用ANSYS软件进行求解和后处理,依据《TB/T 3463-2016铁道车辆车轮强度评定方法》标准,对采用M型粉末冶金闸瓦、车轮双侧制动、制动初速160 km/h及新轮轮径915 mm的工程车磨耗到限（轮径845 mm）车轮静强度及疲劳强度进行了分析。从车轮静强度计算结果来看,在直线制动工况及曲线制动工况,车轮辐板安全系数均大于1;在道岔工况,车轮轮辋不同区域的安全系数也大于1;从车轮疲劳强度计算结果来看,校核区域节点的疲劳强度安全系数均大于1。计算结果表明,车轮满足强度要求。再次,分析工程车在西成高铁线路长大坡道上受力情况,计算了该车的基本阻力、坡道附加阻力、电阻制动力及踏面制动力,并对该车在长大下坡道的制动方案进行了可行性分析。计算结果表明:在西成高铁线路长大坡道上,使用全程间断或持续电阻制动时,工程车可持续限速运行的速度区间为2 km/h～160 km/h;使用纯踏面制动时,车轮能满足踏面最高温度不大于400℃的使用要求。最后,针对该工程车,建立了车轮三维瞬态制动热负荷有限元模型,通过ANSYS软件计算了在紧急制动过程中不同环境温度、不同踏面初始温度、不同制动缸压力、不同轮辋磨耗量及不同轴重工况车轮温度场分布,并得到了各工况车轮冷却到接近环境温度所需的时间。计算结果表明:在相同的制动初速情况下,环境温度、踏面初始温度、制动缸压力、轮辋磨耗量及轴重数值越大时,车轮踏面最高温度的峰值越大,而车轮冷却到接近环境温度所需的时间在不同工况有不同规律。