随着经济的快速发展,我国与世界各国之间的物资运输日益增多,铁路由于其安全、快捷、轻污染等特性广受青睐。但以周边朝鲜、蒙古、俄罗斯、哈萨克斯坦等国家为例,其中仅朝鲜使用准轨,其余国家的轨距与我国均不同,这一问题为我国的国际联运和"一带一路"的建设带来了巨大障碍。与国外相比,我国对于变轨距转向架的研究还停留在理论阶段,截止到目前还没有在线路上运营的实际产品。目前,为实现车辆在不同轨距线路上的直通运行,只能采用更换转向架或者轮对的方式解决这一问题,但是这种方式不仅大大降低了铁路运输的效率,而且会导致运输成本的提高。为解决这一难题,铁道部于2001年专门针对变轨距转向架进行了立项研究,并且科技部于2016年也提出将变轨距转向架作为重大专项进行研究,生产和研制适合我国国情的变轨距转向架已刻不容缓。本文在分析和学习国外现有变轨距转向架关键技术的情况下,针对本文选用的独立旋转车轮设计了轮对的锁紧机构,基于变轨距轮对的结构形式,提出了一套能够与之配合的地面变轨装置,并对其工作原理进行了阐述。由于独立旋转车轮存在直线上无法对中并且曲线上导向能力不足的问题,本文在独立旋转车轮变轨距转向架的结构基础上添加了导向机构,为了研究迫导向机构对转向架动力学性能的影响,分别在SIMAPCK软件中建立了独立旋转车轮变轨距转向架车辆模型及采用迫导向机构的独立旋转车轮变轨距转向架车辆模型,基于UIC-518和《200km/h及以上速度级电动车组动力学性能试验鉴定方法及评定标准》,比较了两种转向架在1435mm轨距线路上的直线运行稳定性、平稳性和曲线通过性能等指标的差异,并且简要分析了造成转向架动力学性能不同的原因。计算结果表明,采用迫导向机构的独立旋转车轮变轨距转向架动力学性能较优。为了确保设计的变轨距转向架具有更优的动力学性能,分别对转向架的一系转臂节点纵向刚度、一系转臂节点横向刚度、一系垂向阻尼、二系垂向阻尼、二系横向阻尼、二系横向刚度、迫导向机构的实际导向增益进行了优化,并选取了合理的参数。根据优化后的参数对变轨距转向架在1435mm和1520mm轨距线路上的动力学性能进行了预测分析,计算结果表明车辆的各项动力学指标满足上述标准的相关要求,车辆不仅可以在直线上以较高的速度运行,同时也具有较好的曲线通过能力。