由于高速列车具有运输能力大、消耗能量低、安全性能高、对环境污染较小以及在运行的过程中受到气候的影响小等众多优点,在国内外得到了很快的发展。国内外的科学家就如何提高临界速度,及影响临界速度的因素做了大量的研究。研究内容从线性到非线性,对于线性系统常用线性微分方程组的特征值、阻尼系数法及Routh-Hurwitz准则等方法来判定车辆运动是否失稳。以往的研究认为低速时陀螺力对于稳定性起的作用很小,现在的车速早已经超过了300km/h就不得不考虑陀螺力对于稳定性的影响。本文利用完整约束系统方程,对轮对稳定性机理做了一系列的研究,具体工作包括：(1)通过大量阅读高速旋转轴承、高速转子、运载火箭、弹性卫星等领域有关稳定性的文献,确定出相关领域在稳定性方面取得的进展,整理出可以应用的稳定性理论。(2)本文将应用相关领域取得的研究成果,对于完整约束系统方程给予详细的介绍,并推导出稳定性判据。另外,本文还在此基础上定义了动力学稳定性系数,陀螺力贡献率等。(3)推导轮对方程,并将轮对方程变换成完整约束系统方程。推导出惯性矩阵M,阻尼矩阵D,陀螺矩阵G,刚度矩阵K,循环矩阵E。其中D、K为对称矩阵,G、E为斜对称矩阵。(4)采用新的判别式,推导出轮对临界速度解析式。(5)编写Matlab程序,将轮对的数据代入临界速度解析式,求解临界速度。分别以一系刚度、蠕滑系数、车轮等效锥度、一系阻尼等参数作为自变量,以临界速度为因变量,得出一系刚度、蠕滑系数、车轮等效锥度、一系阻尼等参数与临界速度的关系。(6)利用新定义的陀螺力贡献率,对轮对方程进行推导,得出轮对陀螺力影响率公式,并得出陀螺力与速度之间的关系。