随着我国城市现代化程度的逐年提升,道路交通设施逐年完善,在交通道路两边设置美观路灯的数量大大增加。随着城市道路宽度的增加,道路两边布置路灯杆的高度需要相应的增加,然而这对路灯杆的清洗增加了难度。路灯杆常年暴露在户外,经受风吹日晒,恶劣的环境不仅使路灯杆表面保护漆脱落,加速路灯杆的腐蚀,缩短路灯杆的使用年限,而且对城市美观产生严重的负面影响。目前国内外的高空作业装置均不能实现对路灯杆自动清洗的目标,多数清洗工作是采用“全人工”或“半人工半机械”的方法,这两种清洗方法不但清洗效率低而且工人的安全无法得到有效的保障。因此开发一种能对路灯杆进行自动和快速清洗的高空作业装置是城市必要的。首先,根据路灯杆清洗的条件,确定路灯杆清洗装置的设计参数,并采用类比的设计方法确定路灯杆清洗装置的基本组成:采用折臂式的臂架总成作为路灯杆清洗装置的主体结构,针对路灯杆的特点,设计出特有的清洗装置总成,同时拟定了该装置的液压系统原理图。根据整个装置的组成方案,对主要机构进行设计,运用UG建立路灯杆清洗装置的虚拟样机模型,并对路灯杆清洗装置的安全性和工作空间进行了校核。其次,利用多刚体系统动力学理论建立了路灯杆清洗装置的动力学方程,为路灯杆清洗装置的动力学分析提供了理论基础,并运用多刚体动力学分析软件ADAMS对路灯杆清洗装置的工作工况进行运动学和动力学的仿真分析,得到相应的动态特性曲线。最后,利用有限元软件HyperWorks建立了路灯杆清洗装置的有限元模型,并对模型进行静态分析,对装置的强度、刚度进行校核,为后续的优化设计提供基础;对模型进行了模态分析,得到装置的固有频率;在装置的静态分析的基础上,对装置进行结构优化设计,并对优化后的模型进行静力学分析和模态分析,证明优化结果是可靠的。