随着经济的不断发展,我国汽车保有量的不断增加,使得发生车辆故障及乱停乱放的现象也逐年增加,尤其是在繁华路段,车辆多、空间小的地方更为严重。清障车的作用就是将发生故障的车辆或违章车辆拖离,以确保道路畅通。目前,国内传统清障车主要采用二类底盘改装而成,体积较大,有些工况不完全适用,例如在发生交通拥挤的路况中无法发挥其及时救援的功能。为了实现及时道路救援,以小型车为牵引装置的小型清障车相继出现。本文设计的剪式清障装置,借助牵引车牵引,主要应用于清理道路上的小型故障车辆及违章车辆,该装置质量轻、结构紧凑、体积小。依据实际需要,从剪式升降台的作用原理受到启发,设计了剪式清障装置。比较分析了液压缸竖直驱动、水平驱动、双铰接驱动三种方式的优缺点,确定了剪叉举升机构的驱动方式;对剪式清障装置的主要构件进行了设计与三维建模。建立了举升机构的数学模型,对其进行了运动和受力分析,这对其优化设计提供了理论依据;对清障装置进行了机动性和动力学分析,为其性能改善提供了研究方向。把清障装置中剪式举升机构进行简化,并运用Adams软件对其进行了参数化建模及优化设计,使液压缸起升时的最大推力得以减小,使液压系统的能量消耗降低,在模型优化的基础上,对其进行了机液耦合仿真,通过改变阀门控制函数,减小了液压缸运动后期的振动。运用ANSYS Workbench软件对清障装置进行了起升时的瞬态动力学分析,验证了清障装置主要构件设计的安全性;在对底盘车架和拖架静力学分析的基础上,对底盘车架进行了拓扑优化,对拖架进行了拓扑优化和多目标驱动优化,使两者在满足强度的要求下,质量得以减小。最后,根据牵引车、清障装置、被拖车辆之间连接关系,运用Adams软件建立了 ’牵引车-清障装置被拖车辆’多体动力学模型,进行了匀速、加速、转向、转弯四种工况的仿真分析,验证了整车行驶过程中稳定性、安全性。