行车车轮组的使用性能不仅取决于行车车轮组制造材料和组织性能，关键还取决于结构设计上的特点和对具体使用条件的适用性。在合理选择制造行车车轮组材料和保证这些材料经过工艺处理后的质量和特性的基础上，需对行车车轮组结构进行优化设计。
美国ABEX公司在铁道传动测力计上模拟牵引试验证明，行车车轮组采用的曲面型／深盆型辐板形式对行车车轮组应力的改善具有显著的效果，其最大的有效应力比传统直辐板约小5倍。也正是通过这一轮型设计上的优化，大大降低或改善了行车车轮组在制动时由于踏面的升温产生的热应力，从而减少了车轮热损伤倾向，从根本上提高了行车车轮组的耐用性和安全性，这是行车车轮组得以迅速发展和倍受客户欢迎的主要原因之一。