直接驱动转向架的分析和研发是现代轨道车辆领域的一项前沿重要课题。随着我国经济的快速发展和科学技术的不断进步,对轨道车辆在运行可靠性,运营成本,节能环保等方面都提出了更高的要求。而直接驱动转向架在这些方面有着传统转向架所不可比拟的优势,因此要加速对我国自己的直接驱动转向架的前沿性研究与开发应用,以提高我国城市轨道交通车辆的整体的科技实力,减少与国外先进国家,先进技术的差距,使我国城市轨道的发展与城市化的发展相适应。本文在充分研究国内外城市轨道交通车辆发展的基础上,参考国内外直接驱动转向架研究的最新成果,以德国西门子研制的Syntegra新型转向架为重要的参考目标,根据德国的西门子公开的Syntegra转向架设计的具体数据,加上我们自己对Syntegra新型转向架进行逆推得出的数据,分析它的每一个具体的尺寸与数据,并在其基础上参考我国北京、上海及其广州等其他城市先进的轨道车辆的转向架设计尺寸和技术参数,并通过这些转向架在运用过程中发现的具体问题及解决方案,以书面技术参数与实际运用实际相结合,经过认真的思索与推算,得出我们设计的直接驱动转向架的大体参考数据,并参考这些数据初步建立起样车的动力学仿真模型,并在以后的研究中对具体的数据尺寸进行逐步的有计划的调整。首先对直接驱动转向架的直接驱动装置进行了详细的选型分析,特别指出对于运营速度不高的城市轨道交通车辆来说,应当选用永磁同步电机刚性轴悬式的直接驱动装置,并定性分析了永磁同步电机内置式电阻制动的自然制动特性。此外还特别分析了直接驱动转向架的轴重转移现象,分析结果表明采用直接驱动转向架动车的粘着重量利用率要大于同轴距的传统动车本文先是对直接驱动转向架的发展与前景进行了详细的分析与研究,并在大量的分析与对比之后,确定了直接驱动转向架的直接驱动装置的选择,即永磁同步三相交流电机。之后对转向架其他重要部件进行分析、比对,例如直接驱动转向架的构架、系悬挂、二系悬挂、制动装置以及轮对和轴承。并在严格遵守城市轨道车辆系统的动力学评价的各项基础上,利用得出的推算数据及动力学仿真软件SIMPACK建立直接驱动转向架的动力学模型,并在其基础上验证我们推算的数据并对其修改,最重要的是对转向架的关键部件轴承的进行初步的寿命计算及选择。在充分借鉴国外直接驱动转向架结构特点的基础上,根据动力学计算和分析结果,给出了直接驱动转向架的重要结构尺寸。对转向架的主要结构,如构架、一系悬挂系统、一系悬挂系统、电机轮对单元等进行了比较详细的三维结构设计,最后得到了直接驱动转向架的总体三维结构。本文从分析直接驱动转向架的工作机理出发,将机理分析和结构设计结合在一起,利用机理分析的结果来指导结构设计,最终利用三维设计手段得到了较为详细的转向架结构装配图,这样的过程对新产品的研发来说具有重要的指导意义。