随着城市化的进程加快，城市道路的快速高效养护显得尤为重要。而路面坑槽是城市道路的主要病害之一，它将直接影响交通的舒适性甚至安全性，这就要求养护设备必须快速高效的开挖出形状规则的坑槽，并且使修补后的路面有着良好的质量和使用寿命，因此，开发新的高速高效铣刨机可以满足高等级公路和其他城市道路的小面积坑槽修补，以较低成本实现较大收益，具有重要的现实意义和良好的社会效益、经济效益。本文基于宋永刚教授的发明专利《可自动回收沥青路面圆形坑槽铣刨设备》，分析现有铣刨装置的结构、功能及原理，设计出了合理的沥青路面圆形坑槽铣刨设备的铣刨装置，对其主要结构和工作原理进行了诠释，并且对铣刨装置中的两个主要连接参数：铣刨芯轴与刀盘连接的锥形螺纹、液压马达与铣刨芯轴连接的一级减速器的确定，并进行了验证和校核。铣刨装置中刀具的布置是影响铣削质量和效率的两个主要因素之一，本文通过对刀具的磨损和选用进行分析，得出了刀具的布置形式及其安装角都是影响刀具寿命的主要因素，基于这些设计出适合于圆形坑槽铣刨设备的主刀和边刀的布置形式，并确定出它们的安装角。刀具的铣削速度是影响铣削质量和效率的另一个主要因素，通过对铣刨刀头在有限元分析中的动力学格式与参考构型、沥青路面的破损机理进行分析，建立了铣刨刀头铣削沥青路面的有限元模型，然后通过设定不同转速和不同进给速度，并用ANSYS Workbench对铣刨刀头铣削沥青路面过程进行了显示动力学的有限元仿真，得出了最佳的铣削转速和进给速度。论文研究结果：设计出了合理的沥青路面圆形坑槽铣刨设备的铣刨装置,并确定了装置中刀具的布置形式及其安装角，通过设定刀头的不同转速和不同进给速度进行刀头铣削沥青路面过程的显示动力学仿真，得出了刀头转速可取50-100r/min，进给速度为1.5-2.5mm/s。