近年来,随着我国林果产业的发展,各种水果的产量不断增加。果树种植业不仅是我国优势产业之一,也是劳动力密集型产业。目前水果生产中的施肥、喷药、采摘等作业环节基本上仍以人力劳动为主,果园作业机械化、智能化水平很低。随着城镇化的发展,大量农村劳动力向第二、三产业转移,果园作业环节所需的劳动量的剧增与农村劳动力短缺的矛盾日渐突出。与此同时,随着动力电池和电机技术的进步和发展,农业装备电动化的大趋势逐步明晰。为提高果园生产力、降低人工劳动成本、提升国产果园管理机技术水平,本课题结合我国果园作业的工作条件,设计了一款电动履带式果园管理机动力平台。本文的主要工作总结如下:(1)结合目前我国林果业对优质劳动力的迫切需求以及农业机械能源清洁化、电动化的发展方向,分析了国内外履带式果园作业装备的发展现状,总结出电动化的果园装备是未来发展的趋势。按照果园作业的工作条件,提出了电动履带式果园管理机动力平台的设计方案。(2)完成了电动履带式果园管理机动力平台的设计,包括行走部分、电池部分、提升部分与车架部分。基于各部分设计指标,进行了原理分析、方案设计和计算选型。行走部分采用双电机两侧独立驱动的方案,使用两台5.5kW的伺服电机作为驱动电机,驱动系统可以直接接入直流电工作。电池部分采用了一个电池箱和一个高压电池管理箱的方案,使用160串磷酸铁锂单体电池,电池系统额定电压为512V,容量为50Ah。提升部分采用了双头铰接的电动伺服缸伸缩方案,使用功率为2.6kW的伺服缸,额定出力为20kN。车架部分使用桁架式车架方案,车架使用矩形管材和方形管材焊接成型。(3)测试了伺服电机在直流电源下工作和通信情况。完成了关键部位的虚拟验证与优化。建立了提升部分的简单模型,使用SOLIDWORKS Motion多体动力学仿真功能对提升部分进行了分析,分析结果可知:所选的伺服缸的额定出力满足提升要求,后三点悬挂的运动满足国家标准要求,验证了设计的合理性。建立了车架部分的三维模型,使用SOLIDWORKS Simulation有限元仿真功能对车架部分进行了分析,分析结果可知:车架没有很大的应力集中和变形,且安全系数较高。依据分析结果进一步优化了车架结构,在前端悬出部分增加了支承,按照具体受力情况使用不同的型材,降低了车架总重。(4)完成了整机虚拟样机的搭建。在SOLIDWORKS中对进行了虚拟装配、运动干涉检查、质心位置检测和抗侧翻能力检测。运动干涉检查结果表明本设计没有产生运动干涉的设计缺陷。质心位置检测结果表明本设计在提升农机具过程中可以保持平衡。抗侧翻能力检测结果表明本设计最大恒定角为50.4°。