1）履带式 履带式行走机构广泛用于工程机械、拖拉机等野外作业车辆。行走条件相对恶劣，该行走机构具有足够的强度和刚度；具有良好的行进及转向功能。但是履带式行走机构特别笨重，不适于作为输电线除冰车的行走机构。
2）轮式 轮式行走机构广泛于汽车、火车、航空等各种交通工具，应用范围极广，可在大多数路况行走，适应能力较强。质量较轻，便于携带、装配、更换。
3）液压缸式 在同等功率情况下，液压执行元件体积小、重量轻、结构紧凑。液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置。液压装置工作比较平稳，由于重量轻、惯性小、反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向。液压元件实险了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。但是工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果处理不当，泄漏不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。
由于履带式系统过于笨重，因此不适合在输电线上行走；液压系统过于复杂，也不适合用于输电线除冰机上。因此输电线除冰机的行走机构采用轮式行走机构。为了使轮式行走机构在输电线上行走更加平稳，在行走轮中部开通一个直径为30mm的凹槽。
4.除冰方式选择
1)加热除冰 通过电阻加热或喷火加热，使覆冰融化，达到清除覆冰的目的。加热除冰方法对环境没有任何污染，清除效率高。但是这个方法耗能过多，不节能。
2)化学法除冰 依靠撒布化学药剂固体颗粒或液体使冰雪融化为化学融冰, 其特点是除净率高, 但这种方法成本高, 且容易对环境造成污染, 尤其是钠盐融雪剂对钢筋混凝土结构有破坏作用, 易造成混凝土路面的表层脱落, 使电线质量受损而缩短其使用寿命, 对植被的损害也较严重。
3）振动除冰 振动式除冰法, 通过马达带动一具有一定重量的除冰锤上下往复的敲击动作,当敲击到覆冰上时，覆冰由于受到震动，与输电线脱离。达到除冰的目的。此方法除冰效果明显，效率较高，能耗少。但是由于震动会引起电线的舞动，有违除冰的本意。
4）对滚铣削除冰 对滚铣削式除冰工作装置安装在输电线除冰机前端, 通过滚压轮上的组合刀片, 依靠较高转速把输电线上的覆冰铣除。此方法工作效率高，清除效果好。
加热方法耗能过多，输电线除冰机不能携带过重的能源储存装置，因此加热除冰法不适用。化学法对环境污染大，对输电线腐蚀比较大，不宜采用。振动除冰法容易使输电线产生舞动，违背了清除覆冰的初衷。综合来看，采用对滚铣
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削除冰法是最佳选择。
5.行走轮同步行走方法与减震方法
行走轮是推动输电线除冰机行走的主要零件,上端行走轮倒挂在电线上,主要目的是给除冰机提供一个拉力,使除冰机能挂在电线上。下端行走轮通过齿轮与电动机相连，负责推进除冰机行进。为了使输电线除冰机推进更加平稳，将下端两行走轮通过链传动连接在一起，实现下端两行走轮同步。具体结构如图2-3所示。此外，通过对滚刀具除冰机构的电线上可能依然会有小块的覆冰。因此，行走轮还应该具有一定的越障能力。不会让小块覆冰成为行走轮推进除冰机行走的障碍。我们为此设计了一个减震机构。通过减震机构，行走轮可以轻易地越过小块覆冰。具体结构如图2-4。
图2-3 通过链传动是行走轮同步
图2-4 行走轮减震机构
综合考虑：本设计采用电机驱动，齿轮传动减速机构，轮式行走方式，对滚洗刀除冰方式。
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2.3 主体结构设计
1.输电线轮式除冰机上部
如图2-5所示,输电线轮式除冰机上部能把小车悬挂在输电线上，提供向上的支撑力。同时，具有一定的越障和减震能力，可以越过没有清理完全的覆冰。前端是除冰机构的一部分，能使其完成除冰工作。
2.输电线轮式除冰机下部
如图2-6所示，输电线轮式除冰机下部向小车提供向前的推力，推进小车向前行走。前端是除冰机构的一部分，能使其完成除冰工作。同时，通过齿轮机构与上部的除冰机构和下面的电动机相连，实现动力传输。
图2-5 输电线轮式除冰机上部
图2-6 输电线轮式除冰机下部
3.减速器
减速器是指原动机和工作机之间的独立传动装置。目前，许多减速器在我国已有国家标准，并在专门工厂批量生产。减速器的种类很多，按传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器等，以及由它们相互组合起来的减速器；按齿轮形状
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可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器及圆锥——圆柱齿轮减速器；按传动级数可分为单级减速器和多级减速器；按传动的布置形式可以分为展开式、分流式及同轴式减速器。
输电线轮式除冰机的减速器为三级展开式齿轮减速器。如图2-7，每级传动比均是2。为了减轻减速器的重量，把减速器的外壳切除一部分。
4.电池组支架
电池组支架用于存放电池组，为除冰机构和行走机构提供电能。为了减轻输电线轮式除冰机的重量，支架设计成如图2-8所示。
图2-7 输电线除冰机减速器
图2-8 输电线除冰机电池组支架
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第3章 结构设计
3.1 传动零件的设计
3.1.1 齿轮机构设计
1 选定齿轮的类型，精度等级，材料以及齿数
1） 按照图2—1所示的传动方案，因为齿轮受轴向力很小，故选用直齿圆柱齿轮传动，制作比较简单可以降低成本。
2） 该输电线轮式除冰机工作时的速度较低，所以选择8级精度（GB10095-88）。
3） 材料选择。由轮齿的失效形式可知，设计齿轮时，应该使齿面具有较高的抗磨损、抗点蚀、抗胶合以及抗塑性变形的能力，而齿根要有较高的抗折断的能力。因此，对齿轮的材料性能基本要求为：齿面要硬、齿芯要韧。一般齿轮材料有钢，铸铁，以及非金属材料。
齿轮材料的选择原则：齿轮材料必须满足工作的要求；应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型的方法以及热处理和制造工艺：如正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调质碳钢可以用于制作在中等冲击载荷平稳下工作的齿轮；合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下的齿轮；飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢；金属制作的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30~50HBS或更多。由剪草机的工作条件可知对齿轮材料要求不高，而且大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，因此可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。
根据齿轮材料选择的原则以及常用材料的力学特性选择大小齿轮的材料为ZG310-570，采用表面淬火。
2 齿轮尺寸设计
开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使得轮齿不至于过小，故小齿轮不适宜选用过多的齿数，本设计中选择小齿轮齿数z1=15，大齿轮的齿数Z2?uZ1?2?15?30，取Z2?30。设计传动比u?2。除冰机正常行走时的速度为大约3m/s。设计除冰机的前后轮直径均为40mm。设想除冰机工作时处于理想状况下即轮子只滚动不滑动。由此可得，后轮轴的转速约为24r/s。查机械设计手册得：橡胶轮对输电线滚动摩擦力臂为10~15/mm，由于设计要求剪草机质量不大于20Kg，则车轮沿输电线的最大滚动阻力矩为
M?NK?20?10?0.9?40?7200N?mm
。设计输电线除冰机机工作寿命为8年。
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