本发明公开了一种轻量化重载轮对及其设计方法，其轮对包括车轴和设在车轴上的车轮，车轴为圆柱形结构；车轴每端均包括车轴轮座区；所述车轮包括轮毂、辐板和轮辋，所述辐板为弯曲结构，辐板的一端与轮毂连接，辐板的另一端与轮辋连接，轮辋上远离辐板的一端设有踏面和轮缘；所述辐板包括轮毂‑辐板过渡区、辐板主体和轮辋‑辐板过渡区；所述车轮设在车轴轮座区上，轴向上所述轮辋‑辐板过渡区位于轮毂‑辐板过渡区的外侧；轮毂‑辐板过渡区位于轮毂与辐板主体之间，轮辋‑辐板过渡区位于轮辋与辐板主体之间；辐板主体为弯曲结构，辐板通过圆弧，分别与轮辋及轮毂连接；可有效降低转向架的簧下重量，减小轮轨磨耗，提高运输效率。