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自改革开放以来,我国国民经济蓬勃发展,为适应经济的发展与满足人民出行的需要,我国铁路运输向着重载化、高速化方向发展。而列车在重载、高速化后,高速行驶及制动时会产生剧烈的振动和大量摩擦热能,将加剧转向架主要部件的疲劳失效,会严重威胁列车行驶的安全。因此重载化、高速化的行驶必然对机车车辆运行的可靠性、安全性提出更高的要求,尤其是机车车辆的走行部。所以转向架的安全、可靠性显得尤为重要。本论文主要根据K16矿石车ZCZ1型转向架的发展现状,结合现场检修和运用实践,调研和整理近年来ZCZ1型转向架存在的主要故障,运用三维建模软件建立物理模型,并运用有限元软件分析部件的结构强度,对构架、均衡梁导框、中位中拉杆以及轴箱进行优化改进,并进行强度校核。通过分析构架常见裂纹故障,对构架侧梁下盖板进行加厚处理,分析在各模拟运营载荷工况下,构架上各部位的动应力,分析结果显示构架优化改进后,其动应力均未超出相应Goodman疲劳极限图的界定范围,构架的动强度满足设计要求；构架横梁下盖板与侧梁连接处和横梁上盖板与心盘梁连接处的动应力较大,应特别注意这些地方的焊接质量。影响构架疲劳寿命的因素很多,如运用环境(线路、腐蚀环境等)、材质和焊接工艺(决定疲劳性能)和装载状态等,因此,虽然不可能对构架疲劳寿命作出十分准确的评价,但疲劳分析方法能从疲劳的观点指出设计的适当性,本次寿命分析也不例外。论文同时对均衡梁导框、中位中拉杆、轴箱进行应力分析,得到应力和变形图,对零配件进行改进后,进行强度校核,计算结果显示均衡梁改进后,应力由原来的123MPa降至67.2MPa,应力水平下降了45%,安全裕量由1.07提高到2.2；中位中拉杆改进后,在新轮新瓦重车制动工况,中位中拉杆与中间轴的最小距离为36mm,较改进前的29mm,增加了7mm,可以有效缓解中位中拉杆磨轴现象。轴箱优化后,轴箱应力为125MPa,低于B+级钢的许用应力185MPa,增加了材质为尼龙的轴箱横向磨耗板,采用短尾拉铆钉紧固,提高了轴箱的耐磨性和运用稳定性。