我国北方冬季大部分地区降雪周期长、降雪量大、范围广。由于清雪设备不足,城市路面的积雪很难在短时间内彻底清除。这些未被及时清除的积雪经过车辆的反复碾压及温度骤升骤降的作用,其表面上就会形成一层一定硬度的冰膜,这将会降低路面的摩擦系数,给车辆通行和百姓出行带来极大不便。根据有关方面对全球各个大中城市的调查结果得知,城市路面积雪结冰造成的交通事故约占冬季交通事故总量的35%。路面积雪结冰严重影响人们正常的生活秩序,己成为世界公认的城市危害。因此,研发一种快速、环保、高效的清除路面压实积雪的新型破冰除雪装备至关重要。本文对路面压实冰雪物理性质进行分析,归纳总结出路面压实冰雪的相关特性参数,通过三轴试验及圆盘冰雪清除试验得出其剪切破坏时内部的受力及裂纹的扩展规律,进而确定了冰雪清除过程中刀具最佳的间距。研制出立式旋切破冰除雪样机,阐述了该样机的工作原理及基本结构设计。并对样机进行了Pro/E三维实体建模及虚拟样机装配,验证了零部件之间装配关系的合理性及立式旋切破冰除雪样机设计方案的可行性。对样机进行ADAMS运动仿真分析,模拟了该样机在清除路面压实冰雪时的工作状态和各个部件的运动情况。通过试验优化了该样机关键部件的参数。样机的除雪试验为除雪技术的研究提供了理论依据。