El rodamiento inteligente con un sensor integrado es una tecnología clave para realizar el monitoreo del estado de funcionamiento de los rodamientos de las cajas de ejes de locomotoras ferroviarias en el extremo de origen. Para investigar las propiedades mecánicas de los rodamientos de las cajas de ejes con ranuras para sensores integrados, se establece un modelo de análisis mecánico equivalente con un mandril virtual basado en la teoría de contacto de Hertz no lineal y la teoría de vida a fatiga del rodamiento, que considera integralmente los efectos de las fuerzas externas. Después de verificar la independencia de la malla antes y después de integrar las ranuras para sensores, se compara la carga de contacto de los rodillos cónicos calculada por el modelo mecánico con la solución teórica basada en el contacto de Hertz, lo que verifica la validez del modelo desde la perspectiva de la carga de contacto. Los resultados muestran que ajustar la profundidad de la ranura y la posición axial tiene un efecto significativo en el pico de tensión local, y una profundidad de ranura excesiva o una posición axial inapropiada desencadenará daños por fatiga. Este estudio proporciona una base teórica para analizar las características mecánicas de las ranuras para sensores integrados utilizadas en los rodamientos de las cajas de ejes de locomotoras ferroviarias.