城市轨道交通因其具有快速准时、节约能源、运输能力强和环保性而受到各大城市的重视。构建以轨道交通系统为骨干的综合交通系统是解决城市交通难题最有效的解决方案。转向架是城市轨道车辆的最重要组成部分之一,它不仅是车辆的走行部,而且要承载和传递车辆运行过程中的各种载荷,是决定车辆运行稳定性、平稳性和安全性最为重要的组成部件。单轴转向架是一种非常规转向架,其在降低车辆自重、缓和轮轨作用力、减少车辆运行噪声及提高曲线通过能力等方面具有明显优势。正是由于其巨大的技术优势,单轴转向架受到了广泛的关注,国外已有一些城市的轨道交通系统采用了单轴转向架车辆。国内对单轴转向架的研究较少,尚无实际运用,因此本文对单轴转向架的结构选型及动力学性能进行较为系统的研究,具有重要的理论和工程指导意义。本文对单轴转向架的研究主要包括以下几部分内容：1.论文首先阐述了国内外城市轨道交通的发展概况及单轴转向架的基本特点,然后介绍了国外的单轴转向架运用情况。2.介绍单轴转向架的设计方案,对转向架各个部分和主要零部件进行选型分析。3.建立单轴转向架车辆的动力学模型,推导轮对通过半径任意变化的曲线时的运动方程,同时推导单轴转向架车辆的动力学微分方程。最后,对车辆运行稳定性、平稳性和动态曲线通过能力等动力学基本原理进行论述。4.对单轴转向架车辆进行悬挂参数优化。分别研究一系悬挂参数、二系悬挂参数对车辆稳定性、平稳性、曲线通过性能的影响,然后根据各个参数对动力学性能的影响规律选择最优的参数组合。5.根据优化的悬挂参数,对车辆的动力学性能进行分析。该部分分别讨论空车和满员两种工况下车辆的稳定性、平稳性及曲线通过等动力学性能指标。同时研究单轴转向架的稳定性特点,最后比较单轴转向架与常规的两轴转向架的曲线通过性能,以验证单轴转向架优秀的小半径曲线通过性能。