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应用有限元软件ANSYS建立某机车轮轴配合结构，采用扩展拉格朗日乘子法对轮轴过盈配合进行非线性接触分析，获得轮轴配合后应力分布规律。通过比较分析实心轴和不同空心轴时轮轴的应力分布，说明增大空心轴内孔直径能在降低材料损耗、减小结构重量的情况下，有效避免轮轴配合表面和轮毂腹板的应力集中，但在包含腹板的轮轴配合部分轴孔处却出现较大应力，为轮轴配合参数优化提供参考。