基于保護環境的原則，針對傳統挖坑機的缺點，研發了一種挖坑質量高、速度快、安全可靠、勞動強度低、挖坑成本低且能適應不同坑深要求、地形變化和土壤硬度等條件的新型挖坑機。介紹了新型挖坑機的工作原理，并運用三維軟件Pro / E 進行了運行學分析，真實再現了挖坑機的工況。結果表明，新型植樹挖坑機能夠滿足工作要求。

　　引言

　　目前，國內外挖坑機基本上采用挖頭為螺旋式、提升機構為三點式、動力為拖拉機掛靠式的結構。其特點是整體結構簡單，但刀具復雜不可更換，同時挖頭產生不斷變化的側壓力，導致拖拉機的搖晃和振動，阻力增大，工作穩定性差，使用范圍也受到很大限制。針對傳統挖坑機的缺點，本文研發了一種具有挖坑質量高、速度快、安全可靠、勞動強度低、挖坑成本低且能適應不同坑深要求、地形變化和土壤硬度等條件的新型挖坑機。本新型挖坑機以發動機為動力，代替了傳統拖拉機，從而降低了制作成本，并將原來的立體式刀盤改為平面式刀盤，減少了整機的占用空間。目前，傳統挖坑機的研發大部分都是通過類比或經驗得出各個零件的尺寸，具有一定的盲目性和局限性。因此，需要引進更為先進、合理的設計方法，為以后挖坑機的生產和制造提供更加有效的參考。

　　本文采用三維仿真軟件Pro /E 建立了挖坑機的三維實體模型，真實再現了挖坑機的工作狀況，對挖坑機進行了運動學分析和三維仿真。此方法對提高挖坑機的壽命、加工精度和降低成本具有重要的指導意義。

1、新型挖坑機的工作原理

　　新型挖坑機由動力機構、傳動機構、進給機構、行走機構、組合式刀盤機構和機架等部分組成，如圖1和圖2 所示。

圖1 新型挖坑機正視圖

圖2 新型挖坑機后視圖

　　1.1、動力傳輸

　　動力選用獨立的柴油機。柴油機與離合器通過皮帶輪連接，花鍵軸帶動組合式刀盤機構轉動，完成挖坑作業。減速器的輸出軸通過聯軸器與花鍵軸相連，帶動花鍵軸轉動，進而帶動花鍵連接套轉動。右邊是一個可以轉動但不能軸向竄動的可同花鍵連接套配合的錐齒輪。通過手柄繞固定支點轉動和限位裝置通過撥叉將花鍵連接套固定在3 個不同的位置上，來實現不同的進給方式和行走方式。

　　1.2、刀盤進給機構

　　刀盤進給機構分手動進給機構和自動進給機構兩種方式: 手動進給機構的手輪通過驅動桿與一組錐齒輪的一個齒輪連接，經齒輪軸連接齒輪，通過齒輪齒條帶動套筒完成縱向進給運動; 自動進給由傳動軸上的鏈輪帶動減速器，通過減速器的減速與換向將動力傳給齒輪軸上的齒輪，進而驅動齒條實現刀盤的進給運動。

　　1.3、行走機構

　　新型挖坑機的行走運動可分為自動行走和人工推動行走兩種方式: 手動行走通過人力推動，將力傳給后輪和前輪，使其行走; 自動行走運動可通過手柄繞固定支點轉動和限位裝置( 撥叉) 將花鍵連接套與鏈輪配合，由傳動軸上的鏈輪帶動減速器，通過減速器的減速與換向將動力提供給另一鏈輪，帶動后輪和前輪做行走運動。

　　1.4、組合式刀盤機構

　　組合式刀盤由缺口圓盤、定位鉆頭、主刀片和排土葉片組成，如圖3 所示。定位鉆頭固定在圓盤中心，刀盤正面分布有兩把主刀，刀盤背面分布有排土葉片。機架用于固定并支撐動力機構和傳動機構。

5、結論

　　1) 三維仿真軟件Pro /E 真實再現了新型植樹挖坑機的工作工況。

　　2) 新型植樹挖坑機能夠滿足工作要求。