当下,铁路运输在国民经济运行中愈发重要。提速和重载是提高铁路运能的两大主要途径。近年来我国高速动车组的发展已经取得了长足的进步,但铁路重载运输却没有跟上经济社会发展的步伐。主要原因是我国铁路的线路条件无法承载大轴重货车,而大规模线路改造又不够经济高效,因此发展多轴转向架成为重载铁路发展的关键。一种新型2轴加4支重轮转向架(简称支重式转向架),既能增加轴数,维持现有轴重,在保证黏着提高载重前提下,又能解决当前多轴转向架运用过程中,曲线通过性能不高、轮轨磨耗严重和旋修维护成本高等问题。本文主要研究内容包括以下几点:第一,对支重式转向架进行可行性分析计算,包括支重轮有效轮轨接触(搭载量)、受力分析、车辆载重分配等;第二,建立支重式转向架动力学模型,分析动力学性能,并进行结构和悬挂参数优化;第三,研究我国研制的运用于长大平车的新型四轴转向架,对比分析两者结构差异,对两种转向架分别进行动力学建模,并进行动力学性能对比。动力学分析结果表明支重轮横向中心距调整到1520mm,可消除动态平衡时支重轮侧滚角,支重轮踏面宽度为160mm,可保证在通过145m小半径曲线时的安全有效轮轨接触(搭载量)。支重式转向架装配的车辆在运动稳定性和车辆平稳性方面表现优良,在曲线通过性能方面,在一定速度条件下可满足各项安全性指标,因此支重式转向架在动力学上是可行的。对比结果表明,支重式转向架在运动稳定性和车辆平稳性方面优于新型四轴转向架,但是在曲线通过性能方面,不如新型四轴转向架,轮轨磨耗也更为严重,尤其是导向轮对的磨耗。究其原因,支重式转向架由4个支重轮来取代中间两条传统轮对,而无锥度的支重轮本身没有导向能力,因此增大了导向轮对的导向负担,使整个转向架导向性能减弱。但是支重轮不会发生蛇行运动,因此支重式转向架稳定性有所增强。整体来看,支重式转向架尚在概念阶段,仍有很长路要走。