億m3,林業用地的木材蓄積量達到124.9億m3;國內人工林蓄積量為10.1億m3,人16.55%,遠低于27%的全球森林平均覆蓋率，僅僅達到后者的61.3%左右；從人均方面來看，國內人均森林蓄積量僅有全球人均水平的1/8,人均森林面積同樣僅達到全球人率高、質量有保障等。據估算，挖坑機的工作效率高達人工挖坑的30倍以上，而挖坑2.1國內外研究現狀1)內蒙赤峰田豐農林機械廠的主營產品是3WH-60型懸掛式挖坑機，這款挖坑機的整體結構科學合理，操作簡單而輕便，用起來十分靈活，挖坑效率達到了80-150坑每小時，挖坑最大深度為1200mm,挖坑直徑大約是250-600mm,能夠2)山東大豐機械廠的主營產品是大豐王系列WKJ-60/70挖坑機，挖坑效率達到了60坑每小時，設備轉速高達248轉/min,挖坑最大深度為650-800mm,還可按照用戶需3)哈爾濱林業福馬機電設備公司的主營產品同樣是懸掛式挖坑機，其挖坑效率達到了120坑每小時，挖坑最大深度為800mm,挖坑直徑大約是250-600mm,能夠搭配4)對我國而言，手提式挖坑機尚屬新興產品，是一種適合家庭使用或者復雜地形具代表性的國產手提式挖坑機是哈爾濱林業福馬機電設備公司生產的3WS-2.8型手提挖坑直徑大約320-500mm,挖坑最大深度約為500mm,設備總重僅有17.6kg。從設計具體來說，常應用于開挖黃土高原溝坡、坡度不超過35度的山地荒林、次生林等等。出了挖坑機在各種工作環境下的動態力學指標，歸納了影響挖坑機鉆頭轉矩的各項因在平地行駛時依靠輪胎，遇到坡地或者不平整地形則轉而采用行走腳，可以在56度以挖坑機，該機通過一臺H35D發動機驅動，設備總重不超過7.0kg,挖坑直徑大約為為1.3KW、轉矩為1.7N·m的發動機，設備總重約8.2kg,鉆頭最高轉速達到190r/min,美國企業研發出一款HYD-TB11H型液壓挖坑機，設備總重僅有170kg,轉速最高可達141r/min,鉆頭轉矩達到了349N·m。美國有一款安裝了4.1KW功率發動機的MDL-5B2.2挖坑機的構造(1)按配套動力和掛結方式分1)手提式挖坑機體，只需兩人甚至單人便可操作，既可挖坑又可整地，適合使用在坡度不超過35度的2)懸掛式挖坑機3)自走式挖坑機將機械能轉變成液壓能，并驅動挖坑機的所有部分工作。地鉆裝置包括兩個主要部分，分別是鉆頭和內置有油馬達的減速器。液壓油驅動控制系統，隨后由控制系統驅動油馬達工作，接著經由減速器來驅動鉆頭軸，鉆頭軸中安裝了一根方軸，只需延伸方軸或者拔出方軸的定位銷，便可以加大挖坑深度。這款挖坑機能夠挖出直徑達0.45m、坑深4.5m的坑。QW-1000型挖坑機基本上是屬于這種類型，但它是車載鉆機的形式。(2)按鉆頭安裝位置分1)立式挖坑機立式挖坑機是常見的一種類型，亦稱立軸式挖坑機，即鉆頭的鉆桿與減速器輸出軸聯接是和地面呈垂直狀態的。這種挖坑機一般僅適用于進行挖坑作業。2)臥式挖坑機臥式挖坑機也被稱為水平軸式挖坑機，其鉆頭軸桿基本處于水平安裝狀態，可以按照具體工作條件來適當調整氣鉆桿傾斜度。2.2.3挖坑機的鉆頭挖坑機鉆頭無疑是挖坑機最重要的零部件。按照挖坑機的作業條件及技術需求來看，挖坑機的作業類型主要包括三種，分別是挖坑、整地以及開溝。當采用螺旋式鉆頭的挖坑機處于挖坑作業狀態時，會將大多數土壤拋出坑外，通常適用于樹木栽種、建筑挖坑等作業環境。當挖坑機處于整地作業狀態時，并不會將土壤拋出坑外，通常適用于植樹造林、播種等作業環境。當挖坑機處于開溝作業狀態時，往往會將土壤集中由一側或者兩側拋出坑外，通常適用于開挖溝渠等作業環境。因此，最適合本次畢設的是螺旋式鉆頭。螺旋式鉆頭包括四個組成部分，分別是鉆尖、螺旋翼片、刀片等。鉆頭在運轉過程中，會一邊旋轉一邊朝下進行進給運動。在挖坑機作業的時候，鉆尖既發揮了定心作用，又起到了將中心土壤切去的作用，會順著鉆頭刀片的排列方式來切割土壤，隨后將土壤順著螺旋翼片提升，最后向著坑四周拋出，鉆頭螺旋翼片部分長度直接決定了拋出坑的土壤量。倘若坑深度超過螺旋式鉆頭的總長，那么必須實施多次拋土操作。螺旋式鉆頭的工作面呈現和鉆頭軸線相垂直的圓柱體直線段，并伴有鉆頭劃出的螺旋導向線。在同心圓柱體的基礎上截鉆頭表面，便可以獲得多條螺旋線，螺旋升角和圓柱體半徑之間存在反向關系。螺旋形鉆頭工作面不能展開成平面。第3章手提式挖坑機的設計圖3-1手提式挖坑機結構示意圖螺旋形鉆頭8作為工作部件，并分別利用螺栓將鉆頭軸桿與橫梁5相連，鉆頭橫軸上分別焊接了三片垂直刀6和兩片水平刀7。保護罩9固定于發動機底板之下，主要作用是手提式挖坑機鉆頭由大刀翼2,小刀翼4,刀體3及其中心刃1等組成(圖3-3)。其大、小刀翼的切削面磨成200的刀刃；入土角圖3-3雙頭螺旋式鉆頭結構示意圖刀片就是所謂的鉆鏵(鉆鏟),主要作用是切割土壤，在作業過程中極易出現磨損。鉆頭在入土之前，必須確保實際后角ε大于0,否則刀片必然會產生過寬的背棱，角ε。據試驗，當名義后角ε處于250-450之間時，入土阻力與力矩達到最小值。此鉆頭刀片的最佳厚度是8-10毫米，刀刃的最佳厚度是0.5-1毫米。一般利用65Mn鋼或者65SiMnRe鋼來制造鉆頭刀片，鉆頭刀刃淬火區的最佳厚度是25-35毫米，硬度3.3離合器的設計3.4具體設計步驟1)確定總體設計方案所以選擇設計為壓縮彈簧形式，被動盤和離心塊之間的距離是1mm,滿足要求且便于2)確定離合器需要傳遞的扭矩：故Mf=β×Memax=1.2×5.93=7.116N.m3)初定結合轉速：nl=2100r/min得n2=2625r/min4)確定離合器結構形式的直徑D和盤壁厚度分別是100mm與2mm,以厚度為3mm的石棉充當摩擦配合，據此可知，被動盤的半徑R約為44mm;根據離心塊質心半徑確定范圍，隨后參考已經明確的離心塊外形與結構，計算出r=20mm;以45號鋼為原材料制作被動盤和離心塊，因為選擇石棉充當摩擦配合，所以(1)擺線針輪行星減速器的結構特點傳動效率近乎100%。傳動比范圍遠大于普通減速器，國內現有的單級傳動比、二級傳(2)擺線針輪行星傳動的傳動比上，上面同時存在偏心距A,一旦輸入軸H開始旋轉，擺線輪a在環繞輸入軸H軸線(3)擺線針輪行星減速器的輸出機構速目的，不過因為擺線輪a是在以偏心距A為半徑的軸線Oa上進行圓周運動，所以如借助孔銷式輸出機構將擺線輪a的角速度傳遞至輸出軸V。圖3-4與圖3-5分別體圖3-4圖3-5擺線針輪行星傳動結構示意圖H.輸入軸V.輸出軸1.偏心套2.擺線輪3.針齒銷(套)4.柱銷(套)擺線輪上沿直徑Dw的圓周上均布有Zw個直徑為dw的圓孔(一般稱為柱銷孔),在輸出軸的圓盤上沿直徑Dw的圓周上均布有Zw個直徑為dp的柱銷，柱銷上套有直式中dw-柱銷孔的直徑dp-柱銷套的直徑A-偏心距/2;dw-dp=2A,所以BC=(dw-dp)/2=A=OaO,這時銷孔銷軸，擺線輪和輸出軸中心B、C、Oa和O構成一平行四邊形，不論擺線輪轉到什么位置，00aBC總是平行第4章ZL型擺線針輪行星減速器的結構形式輪齒數Za=傳動比=25;轉矩Tmax=5.93(Nm)輸出軸：(2)確定傳動的結構型式根據手提式挖坑機使用要求，選用立式、一個擺線輪、針輪固定的結構型式。(3)確定擺線輪、針輪的齒數和主要零件的材料擺線輪齒數Za=25針輪齒數Zb=26主要零件材料GCr15,HRC60-64針齒殼材料鎂合金材料針齒套柱齒銷材料GCr15,HRC60-64柱銷材料GCr15,HRC60-64柱銷套材料GCr15,HRC58-62(4)確定針輪直徑DZ用經驗公式估算式中Tv—輸出轉矩(Nm),Tv=129_62(Nm)(五)確定短幅系數K?和偏心距e因Z,=26,故可先取K?=0.65則圓整成尾數為0.5mm的倍數，即可取e=2mm,則短幅系數為D?=(0.4~0.5)Dz=(0.4~0.5)×初選擺線輪的寬度bg’=0.15RZ=0.15×70=10.5mm所以軸承選擇根據手冊查的，42305型軸承的特性額定動載荷C=24.133(kN)軸承外徑D1=0.062m軸承寬度b=0.017m滾子長度1<bc取1=8mm參考文獻型雙螺旋葉片植樹挖坑機的設計.《新疆農機化》,2020(03):31-33.[2]靳培英.微型液壓挖坑機螺旋鉆頭的設計與分析.《當代農機》,2020(06):57-58.[3]房強.挖坑機在林業發展中的應用.《農業科技與裝備》,2020(02):56-5