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本论文主要是进行针对硬质土壤的钻孔设备的总体的设计和制作工艺分析，根据目前国内外研究的情况，围绕螺旋输送理论和螺旋叶片的制作工艺以及钻头的制作这几个核心问题进行研究，论文主要做了以下几个工作：借助MATLAB的计算积分和优化的功能对模型重新构建，克服了传统方法计算中把叶片边缘质点的临界角速度作为模型的角速度而必须用修正系数修正的情况，也考虑到土壤在输送过程中的相对滑动和土壤之间摩擦对土壤模型的影响，并进行了参数的优化处理；采用变后角的方法设计钻头；对螺旋叶片的制作进行了工艺分析，对叶片坯料的制作进行计算。最后给出了钻孔设备的总体设计图和螺旋叶片制作采用的工艺路线图。对于进一步研制用于建筑中的埋设桩柱和冻土地带的干旱或半早地区深孔栽植树苗等的钻孔机很有价值。