低地板轻轨车辆系统属于中等运量的交通模式,特别适合用于大城市的支线交通和中等城市的干线交通,是解决城市交通问题的有效方案之一。目前国内外在低地板车辆研发上采用了不同的技术路线,各具特色。本文以西门子公司的100%低地板车辆Combino转向架为研究对象,结合现有的关于纵向耦合100%低地板车辆转向架相关理论分析资料,完成以下工作:(1)提出了一种采用纵向耦合独立车轮的100%低地板车辆动力转向架总体方案,给出关键零部件的结构设计方案图,包括构架、驱动制动单元、爪盘空心轴联轴器、弹性车轮、轴桥、一二系悬挂系统、牵引装置等,并从参数拟定、运动关系和关键零部件强度等方面完成相关的结构计算分析。(2)采用驱动制动单元实现车轮纵向耦合是转向架的关键技术,也是特色鲜明的技术路线,论文给出了转向架驱动制动单元总体布置方案,驱动制动单元将牵引电机、制动装置、联轴器、传动齿轮集成为一个整体,电机具有双机械端口,通过锥齿轮传动驱动同侧车轮旋转,使同侧车轮纵向耦合,通过轴桥装置代替车轴,重新连接左右车轮,实现左右车轮的横向定位,恢复独立车轮转向架的自导向功能。并计算验证传动轴设计、传动齿轮设计及安装轴承选型的合理性。(3)新型爪盘空心轴联轴器是关键技术难点,论文在进行大量调研的基础上,初步给出了一种能够实现驱动制动单元架悬布置的轴联轴器方案。并推导出该联轴器的组合刚度计算公式,通过有限元仿真验证了推导公式的正确性;同时与一系悬挂各向刚度对比分析,得出联轴器对驱动制动单元与弹性车轮间的轴向运动、径向运动、偏转运动约束比较小,可以实现二者之间的运动补偿;联轴器具有足够的扭转刚度能可靠稳定的传递驱动、制动扭矩。(4)对低地板转向架一系锥形层叠橡胶弹簧进行了深入的研究,推导出便于工程应用的一系锥形层叠橡胶簧各向刚度计算公式,并运用有限元仿真验证了公式的正确性。