关键词：挖掘刀具；传动机构；动力装置选型；三维模型。
一、前言
随着近几年来全国各地城市框架的逐步拉大，以及各地创建“国家园林城市”、“森林城市”和“生态城市”等活动的积极开展，园林绿化事业也得到了极大的发展。在此过程中，需要移植大量的不同规格、品种的树木来进行绿化，通过绿化提升城市品位和形象。而树木挖掘移栽机械在园林业的发展中一直有着举足轻重的地位。所以，研究更经济，高效的挖树机挖掘机构，对提升挖掘机的工作效率，推动行业发展有着重要作用。
目前，我国对于微型挖树机的研发和生产尚处于缺少实践经验的状态，而挖掘机构的高效与否对工人劳动效率，苗木存活率等行业优势产生重要影响。本文立足于园林绿化中对小型观赏类树木的移植和栽培，研制适用于该方面的微型挖树机的挖掘机构。通过分析挖掘机构的工作原理和过程，对刀具、传动机构和动力装置进行选型，再采用3D建模，绘制挖掘机构的实体模型。最后，使用动态模拟的方法，研究该挖树机构实际运用中的表现，对其整体进行测试，分析初次设计中存在的一些缺点，并对这些缺点做出相应的改进，以确保它在对树木进行移植和栽培时具有高效，经济的优势[[1]]。微型挖树车的挖掘机构，曾经在某挖树机项目的挖土铲在结构设计阶段遇到了制造工艺性差和结构超重的难题[[2]~[3]]，为解决此问题,联合使用了拓扑优化、形状优化、尺寸优化和结构分析等多种现代设计方法和手段,最终设计出了一种相较于传统同类产品具有更好的可制造性和更优异性能的全新的挖掘机构。开展对微型挖树车挖掘机构的研究，对提高劳动效率，降低劳动强度，提高树木移栽存活率，和挖掘机械的使用范围等具有重要意义[[4]]。
二、国内外的研究现状
1. 国外研究状况
国外树木移植机械的研究比我国起步要早,技术比较成熟,产品已经呈系列化,而且多样化。制造树木移植机械的公司有美国Big-Johm公司,加拿大 Holt Tree Spades公司,加拿大 Lemar Tree Spades公司,加拿大的 Dutchman Industries公司,德国的 Optimal公司,还有荷兰的 Damon公司,另外俄罗斯和日本也制造了先进的树木移植机械[[5]~[6][7][8][9][10]]。
（1）美国Big-Jomh公司生产树木移植机已有年历史，典型的产品类型有车载式（图1），汽车拖车式（图2），轮式前悬挂式（图3），同时配备有临时存放带土球树木的漏斗（图4）。车载式树木移植机械一般用于移植大型树木，能够挖掘胸径为80-360mm的树木，最大土球直径为254cm，深度可达173cm；汽车拖车式能挖掘胸径为80-180mm的树木，最大土球直径为160cm，挖掘深度可达135cm；轮式前悬挂式能挖掘胸径为80-300mm的树木，最大土球直径为230cm，挖掘深度可达150cm。
图1车载树木移植机 图2拖车式树木移植机
图3前悬式树木移植机 图4拖车漏斗
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