随着我国苗圃产业的蓬勃发展与劳动力成本的不断上升,研制一种结构简单、操作方便、工作可靠,可在狭小空间内和丘陵山地上进行作业的便携式挖树机,以实现苗木机械化移植,已经成为迫切需求。本文根据苗木移植作业要求,提出了横向铣削式和螺旋排钻式挖树机两种挖掘方案,并对螺旋铣削杆与螺旋钻杆工作参数进行探讨与优化。论文主要工作包括以下几个部分：(1)螺旋铣削杆铣削试验通过试验研究,得到了螺旋铣削杆工作参数对铣削性能的影响,并分析了各参数之间的交互作用,验证了该方案的可行性。(2)横向铣削式挖树机结构设计与关键部件校核应用三维实体建模软件Creo2.0完成了横向铣削式挖树机,主要包括螺旋铣削杆、旋转支架的结构设计与整机三维实体建模。在结构设计的基础上,通过受力分析对减速器输出轴危险截面进行了强度校核与结构改进。(3)螺旋铣削杆横向铣削数值模拟应用非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA13.0完成了螺旋铣削杆横向铣削数值模拟。通过LS-DYNA的后处理器LS-PREPOST得到了螺旋铣削杆在一定的工作转速,进给速度工况下所需的铣削功率与铣削能耗,大致确定了挖树机所需的汽油机功率大小。(4)确定螺旋钻杆结构参数根据土壤质点在螺旋面上的运动分析与土壤质点垂直速度计算公式,应用MATLAB软件编写计算程序,并绘制了螺旋钻杆结构参数对土壤质点垂直速度的影响曲面。通过对土壤运动约束条件进一步的规划求解,得到了挖树机螺旋钻杆所能达到的最大进给量,进而确定了螺旋钻杆工作参数。(5)螺旋排钻式挖树机整机结构设计应用三维实体建模软件Creo2.0完成了螺旋排钻式挖树机,主要包括减速器,螺旋钻杆固定架的结构设计以及三维实体建模与整机装配。