丝绸之路经济带战略的不断发展,加强了国际间的道路联通,推动了国际联运和区域间运输的发展,为我国与周边国家的经贸交流提供了便捷的平台。2016年科技部设立了400km/h跨国联运高速列车专项,以满足高速列车“走出去”的战略需求,变轨距技术作为一种解决不同轨距线路互联互通最有效的方法,开始在我国蓬勃发展。本文概述了国外变轨距列车、转向架及地面变轨设施的发展现状和特点,根据我国国情,详细分析总结了变轨距转向架研究中的关键技术和设计难点。基于此,从变轨距转向架的轮对轴箱和基础制动装置方面入手研究,设计出2种轮对锁紧机构方案:?锁紧机构位于车轮内侧可适应于货车、客车及CRH5型体悬式电机结构的转向架;?锁紧机构位于车轮外侧轴箱中部,可适应于传统架悬式电机的动车转向架。针对动车转向架轮盘制动装置横移随动的问题,设计出3种不同原理、不同控制方法的制动装置随动机构:?全机械结构的被动随动机构;?液压解锁的半主动随动机构;?伺服电机主动控制横移的机电作动随动机构。随后利用ADAMS软件对随动机构的运动特性进行了动态干涉仿真,并对受力状态进行分析,仿真结果与理论设计相吻合,验证了参数计算的正确性和机械结构设计的合理性。基于以上的结构设计,根据400km/h跨国联运高速列车的顶层指标要求,提出了一种高速动车组变轨距转向架方案。在分析论述地面变轨设施关键技术问题的基础上,依托所设计的高速动车组变轨距转向架,设计出一种与之相匹配的地面变轨装置,并详细分析了地面设施与转向架之间的协同配合原理和变轨距过程。针对所设计的变轨距转向架结构方案,运用SIMPACK软件搭建了该车辆的单车动力学模型,仿真分析了变轨距车辆在不同轨距、不同钢轨廓形和轨底坡情况下车辆的运行稳定性、平稳性和曲线通过性能。结果表明,变轨距车辆在1520mm轨距时拥有更加优良的车辆动态性能,各动力学指标均优于1435mm轨距的状态。所设计的变轨距车辆在不同线路的直线平稳性和曲线安全性能指标均满足相关标准的要求,车辆蛇行稳定性也满足设计指标要求。最后分析研究了变轨距车辆对4种踏面(LMB10N、S1002CN、LMA、XP55)在2种钢轨(CHN60、GOST P65)上的适应能力,分别从轮轨接触关系、车辆蛇行稳定性、平稳性和曲线安全性方面分析研究。结果表明,LMB10N踏面能够满足该变轨距转向架对设计速度的要求,拥有较为优良的平稳性指标和曲线安全性指标;其他3种踏面无法同时满足对设计速度、车辆平稳性及曲线安全性的要求,综合选取LMB10N踏面能较好地满足本文变轨距车辆在2种轨道参数下的动力学性能要求。