在机械化植树造林的过程中，植树挖坑机是重要的机械化造林设备之一，直接影响植树造林的质量和速度。因此，研究出高性能、低成本、高效率的植树挖坑机已成为我国科技人员迫在眉睫的任务。对于工程技术人员而言，传统的设计方法已经显得有些费时、费力，而基于电子计算机的现代设计方法却体现了先进、快捷的设计思想。因此，本文将现代设计方法应用于植树挖坑机，主要完成以下几方面工作：1．植树挖坑机刀片的切土数学模型的建立及分析根据纯切削理论对挖坑机重要工作部件—刀片，建立了切土数学模型，并运用MATLAB的数据处理功能对刀片的重要参数—安装角进行了分析，得出了安装角的最佳范围。2．挖坑机钻头主轴的结构有限元分析及其优化设计通过应用大型有限元分析软件ANSYS对挖坑机钻头主轴进行了结构应力分析，从结果可以看到在受力情况下，应变、应力的极值出现的位置，有利于钻头主轴的优化设计；然后依据最优化原理给出了钻头主轴的优化设计数学模型及具体的优化设计步骤，并运用MATLAB对优化数据进行了分析处理。在保证其工作性能不受影响的前提下，较大程度地减轻了钻头主轴的重量，达到了优化设计的目的。3．植树挖坑机悬挂机构的运动学和动力学分析首先，运用Pro／ENGINEER建立了挖坑机的三维CAD模型，对挖坑机的悬挂机构进行了运动学仿真分析，分析了钻尖的位置波动以及速度、加速度的变化情况，使设计者在正式生产前对其开发的产品样机的机构运动特性有更清晰的认识，提高了产品开发的成功率。其次，依据牛顿定律与失量方程建立了动力学方程组，利用MATLAB／Simulink对该方程组进行了动力学仿真，得出了每一个构件在时域内任意时刻的角速度、角加速度、力及力矩的变化，为构件的设计和动力的选择提供了理论支持，并且在提高设计质量的同时，极大地缩短了设计周期。4．植树挖坑机的效益分析本文最后对植树挖坑机的生态效益、社会效益和经济效益进行了综合分析，可知植树挖坑机不仅能带来较好的生态效益和社会效益，还具有巨大的经济效益，具有广阔的市场前景。