我国高速铁路迅速发展,已正式运营多条高铁线路,列车速度达到300km/h,车轮不圆对车辆动力学性能影响愈加显著。本文建立了考虑车轮不圆的精确三维轮轨模型。车辆运营一段里程后,车轮磨耗随之发生。车轮磨耗后,踏面的曲率无法准确求得。因此为避免经典赫兹理论求解对曲率的要求,采用非赫兹接触理论,推导了相应的轮轨接触模型,然后利用Matlab,编制了可求解任意轮轨外形的法向接触程序。由于在考虑车轮不圆后,切向接触问题为非稳态接触,本文假设切向接触对法向接触不产生影响。以右侧轮轨为研究对象,只针对法向接触问题进行研究。首先,考虑车轮正常情况(无车轮不圆)下,通过改变轮轨几何参数,研究这些参数对法向接触的影响。其次,根据车轮磨耗长期跟踪测试,通过数据处理分析,总结车轮磨耗发展趋势,并分析磨耗量与法向接触的相互关系。最后,选取2阶、3阶和20阶不圆作为代表,详细研究不圆车轮滚动过程中法向接触的变化规律,对比总结车轮不圆阶数及幅值对轮轨法向接触的影响。轮轨几何参数中,轨底坡与轮轨外形对法向接触影响较大,轮对横移量与摇头角的变化对法向接触也有一定影响。车轮经过镟修后,磨耗速率会增加,镟修周期缩短,车轮经过磨耗后法向接触应力趋于稳定,车轮滚动圆磨耗量与法向接触应力无明显关系。低阶不圆会产生低频次高峰值接触应力,高阶不圆会产生高频次低峰值接触应力,车轮不圆会导致接触斑外形发生明显变化。