该论文依据“铁路轨道除雪技术开发研究”项目,针对螺旋转子式铁路除雪车的集雪装置和抛雪装置进行结构和性能优化研究。通过对不同类型的冰雪、整车牵引机构、集雪装置螺旋叶片和抛雪装置风扇叶片的研究,提出改进方案。研究内容包括首先用Solid Works进行除雪车三维建模,其次基于ABAQUS进行集雪装置动力学分析和CFD抛雪装置流体分析;再次是对除雪车模型和除雪装置的计算分析,以达到改进设计的目的。本文的主要工作如下:(1)对国内外除雪车的研究现状和发展趋势进行归纳总结,并根据除雪车的工作原理和除雪装置构型对其进行分类。(2)将冰雪根据其形成机理及特征进行分类。针对其密度、湿度、导热率等物理性质和抗压强度、抗切强度、摩擦系数等力学性质进行分析研究。(3)将不同形式和结构的除雪车主机、除雪装置、动力系统进行类比分析,确定除雪车整体设计方案,完成主机的功率计算和各个部件参数设计。(4)对螺旋刀具切削冰雪过程进行受力分析、运动学分析和三维动态接触非线性有限元分析,优化螺旋刀具的升角,确定其最佳螺距。(5)对抛雪装置进行抛雪高度、抛雪效率和耗能的计算。对抛雪装置抛雪过程做流体动力学分析,获得离心风机内部流场压力的分布情况和受力情况,通过分析和计算优化离心风机结构。