问为什么铁路车辆转向架要采用轮对结构？

我只知道分为重载的和普通货车转向架，转向架是根据载重和临界速度选取的

机车车辆过小半径转弯困难，噪音大，钢轨车轮磨损大，牵引效能降低这些因素就是为什么径向转向架出现的原因。但是径向转向架结构复杂，维修成本高，所以我国虽然有过使用径向转向架的机车，但是由于维护成本高也换回了普通转向架。至于楼主说的为什么不采用差速器，应该是因为如果采用差速器结构，那么两个轮子和两段车轴就会相互隔离开来，那么牵引电动机的布置和如何分别传动两个轮子应该难以解决。

目前有少数地铁，或者是轻轨车辆采用了独立轮对，就是你说的两个轮子独立运动，取消了连接两个轮子的那根车轴。传统的轮对方式，优点在于它具有纵向蠕滑力产生的偏转力矩从而使轮对具有自导向功能，从而保证了轮对的直线复位性能和曲线通过性能，缺点是在纵向蠕滑力矩的作用下，当车辆运行速度较高时就可能产生蛇行失稳。由于从铁路车辆出现以后，都是使用这种轮对方式，因此，虽然存在着蛇形失稳等缺点，但是可通过安装抗蛇形减震器等手段来克服。更重要的是，经过几十年的实践使用，这套方案的可靠性和安全性是没有问题的。而铁路车辆由于涉及到旅客的安全，因此是不会轻易对这种结构进行大的调整的。其实，独立轮对的出现，并不是为了克服传统轮对的蛇形运动的这个缺点，而是为了降低车厢内的地板高度。因为欧洲的轻轨，在市区内运行的时候，钢轨是嵌在道路里面的（嗯，就是电影电视里面老上海的电车行走时用的轨道那样），因此，所使用的轻轨的站台是很低的，一般都是一个台阶这么的高度，甚至还有没有台阶，旅客直接从道路路面登车的。因此需要车厢地板比较低，而由于传统轮对有车轴的存在，因此地板高度不可能做得很低，一般是不能低于一个值，具体多少记不清楚了，至少也要有500mm以上的高度，这样，如果把轻轨车门口的地板做低到350mm一下，乘客能一步就登车了，但是由于车轴的限制，还是有部分车厢的地板高度会在500mm以上，就需要有台阶。人的惰性就决定了旅客们不喜欢到台阶上面的地方去，而是聚集在车门附近。因此，逼得设计师们开发100%全低地板的轻轨车，就是整个车厢都是低地板的，一般是200到350mm的高度，这样乘客才会往里面流动。而这样低的地板，车轴就是挡害了，所以设计师开始采用独立车轮，取消了车轴。与传统轮对相比，独立车轮不存在纵向蠕滑力产生的偏转力矩，因而不产生蛇行运动，对提高稳定性有好处。但这一优点也同时是它的缺点，因为独立回转车轮失去了纵向蠕滑力矩的导向作用，因而降低了轮对的直线复位性能和曲线通过性能。由于独立车轮使用的时间没有传统车轮那么长，所以现在一般是在低速的轻轨上使用的比较多，在高铁上好像只有西班牙的Talgo使用了独立车轮，可靠性和安全性还有待通过长期实践来加以验证。至于差速器，暂时不会用在铁路车辆上，因为差速器需要安装在车轴中央，而驱动铁路车辆前进的牵引电机也是安装在这一个位置的，所以差速器没有安装的地方。