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摘要
【目的】人力清理路面冰雪费时费力，而经常喷洒除雪剂则会对周围环境产生不利影响，大型除雪机械设备也不适用于校园、居民小区等区域道路环境。【方法】基于功能组合创新的原理，研究小组设计了一种适于小区道路环境的健身式路面除冰雪机械装置，该机械装置通过对路面冰雪进行加热预处理、镇压预破碎、凿削和收集4种工艺实现对路面冰雪的清理作业，该装置的总体设计包括热鼓风机和电瓶的选配、振动碾压辊机构设计、凿冰轮设计、机架与前叉设计、车轮设计以及整机装配设计等，并应用SolidWorks Simulation软件对机架和前叉进行了静力学有限元分析。【结果】在静载下，机架的最大弯曲应力为3.35 MPa，前叉部件最大弯曲应力为115 MPa，整机结构设计以及机架等零部件满足强度要求。【结论】该装置适用于学校校园、居民小区等场所的内部道路除雪，噪声小，无废气排放，环保性能良好，且增强了除冰雪工作的娱乐性和公益性，后续仍可进行该机械装置的轻量化和骑行舒适性等方面的优化设计。
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