随着我国城市化进程的加快,城市交通出现的问题日益严峻。发展城市轨道交通是缓解城市交通压力的一条有效途径。然而,城市轨道交通由于运行环境的特殊性而受到诸多限制,在执行运输任务中暴露出不少弊端。由于城轨车辆一般在封闭的地下站点间频繁地启停运行,采用踏面制动方式。频繁制动会使车轮或闸瓦因磨耗及摩擦热而产生变形甚至发生破坏,此外,长期剧烈的摩擦还会产生大量的有害粉尘污染,对周围环境产生不利影响。非摩擦制动技术可以有效解决上述问题。目前电力机车和动车已广泛应用了再生制动或电阻制动,而拖车由于无电机,仍以空气制动为主。对于运行速度在100km/h以下的城市轨道列车,其动车已应用了再生制动等非摩擦方式,如果拖车也能够采用非摩擦制动,将有效避免传统踏面制动出现的问题。因此,本文着力研究可应用于城轨拖车的一种非摩擦制动技术——旋转型永磁涡流制动。本文首先比较了几种非摩擦制动技术,分析了旋转型永磁涡流制动在轨道交通制动中的优势。在综合国内外涡流制动研究和应用现状的基础上,以成都地铁一号线列车的拖车为对象,根据其转向架的特点,完成了旋转型永磁涡流制动装置整体结构设计,并确定了装置各组成部件的相关参数。根据电磁感应理论,计算了所设计的旋转型永磁涡流制动装置的制动力矩,得到了制动力矩与速度的变化关系。分析了结构、材料等因素对制动力矩的影响。从电磁场的基本理论出发,通过比较电磁场的三种计算方法,确定了本文选用的分析方法。在有限元分析软件ANSYS中先采用3-D节点法对旋转型永磁涡流制动装置的工作原理进行分析、验证。在此基础上,完成了制动装置三维静态磁场分析,得到空气隙磁场强度随外圈磁体旋转角度变化的规律。然后采用2-D节点法分析了制动盘材料、气隙厚度和制动盘作用厚度等因素对气隙磁场的影响。在热力学和应力场相关理论基础上,以有限元法为基础计算了制动盘的温度场和应力场。根据成都地铁一号线列车正常全程运行并折返的实际工况,在ANSYS中计算并分析了制动盘的温度场和应力场,得到了制动盘在列车运行中的温度变化规律、热应力分布状态及其热变形位移。并计算了紧急制动情况下制动盘的温度场分布状态。计算结果表明所设计方案能够满足运行要求。最后,从制动装置的原理出发,设计了一套制动模型试验装置。通过试验验证了旋转型永磁涡流制动的原理,并得到了制动力与主要设计因素之间的关系。