我国在线运营的CRH系列动车组用车轮一直沿用技术引进时产品,车轮种类多,标准和结构不统一。为推进动车组车轮自主化,结合“动车组关键技术自主创新深化研究—时速350公里中国标准动车组样车研制”课题,本文研究完成了高速动车组新型车轮设计、仿真分析、试验台和线路试验。论文梳理总结了国内既有动车组用车轮结构型式、技术参数、材质性能及运用检修限值,结合中国标准动车组统型技术要求,设计了具有自主知识产权的新型动车组车轮。其次,综合分析国内外车轮设计标准、评定方法,对相关技术标准及适应性进行了对比分析;建立车轮有限元模型,确定载荷和边界条件,分析直线、曲线、道岔和超常载荷四种工况下新型车轮静强度和疲劳强度;建立轮轴压装配合有限元模型,分析不同过盈量下,车轮新造及磨耗到限工况下轮毂孔处应力。第三,对采用ER8C材质的新型车轮实际样件进行试验台试验研究,试验项目包括样件车轮的拉伸性能、冲击功、断裂韧性、轮辋硬度;完成实物车轮的试验台疲劳试验。最后,跟踪测试了新型车轮踏面磨耗、轮缘磨耗及等效锥度随运营里程的变化数据并进行了数据分析。上述研究工作是对自主车轮研发的有益尝试,对自主车轮开发、研制和应用有一定的理论和现实意义,对掌握高速动车组车轮研制核心技术、进一步探索动车组轮轴服役安全性与可靠性、提高动车组车轮运用安全性具有重要作用。