自我国全面禁止天然林商业性采伐以来,国内面临着木材资源紧缺,无法为造纸业提供充足木材的困境,因此竹材成为了造纸业至关重要的供给端,需求量不断上升。由于造纸所需竹子的竹龄要在3年以上以及竹子自身生长特性,需要采用间伐的方式进行伐竹。但现阶段大型采伐机械不适用于间伐,而人工砍伐又效率低,均不能满足日益增长的竹材需求。基于此,本课题以南方丘陵山地为研究地区,以四川省宜宾市思坡镇的伐竹场为具体对象,设计了一种轮式伐竹修枝机械,其内容包括:(1)对机器工作的丘陵山地竹林间环境、竹子表面特征、竹子的力学特性以及采伐工艺进行研究分析。(2)根据设计要求,利用机械设计方法学的设计理论,对机器的各个部分进行功能元求解,用“有效值分析法”分别对设计原理方案进行加权评价,计算得出加权价值最高的方案,即最佳设计原理方案。(3)在最佳设计原理方案的基础上对伐竹机进行整体结构进行三维设计,主要包括夹紧爬升机构的设计、去枝机构的设计、伐竹机构的设计。其中夹紧机构的设计包括夹紧结构的确定、夹紧机构位置的确定、夹紧力的设计计算,去枝机构的设计包括去枝机构的整体结构设计、去枝弹簧参数的确定,伐竹机构的设计包括伐竹刀具的设计、减速器的设计、减速轴的设计。(4)设计机架,将各部分总成,对伐竹修枝机中重要的零部件进行载荷分析,根据机器在工作中受到的载荷对其进行静力学分析以及动力学分析,静力学分析又分为应力、应变、位移等分析,其目的是为了防止零部件在工作中出现疲劳、断裂等情况;动力学分析主要是零部件在自由状态下的6阶模态分析,以防止其在工作中出现共振影响机器使用寿命等情况。本设计通过将去枝与伐竹相结合的方式,可以提高丘陵山地地区竹子的采伐效率、减轻工人工作强度、方便后续竹材的林间运输。本设计的功能集成可以为林业机械的发展提供力量,为丘陵山地机械的设计提供选择,为林业机械自动化、智能化的提供方向。