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我国核桃种植面积是世界最大的，而且核桃生产和消费量居世界前列。核桃也是我省主要经济林果之一，因此研究设计出适应本地种植特点的、经济的、可靠的小型核桃采摘机，对提高采摘效率，减少采摘成本和果农采摘劳动强度有着重要的实际意义。本课题是以陕西省科技厅科技统筹创新工程计划项目—“核桃采摘机研制与开发（项目编号：2012KTZB02-02-03）”为依托，对核桃采摘进行了研究。本文以农艺学与机械振动学理论为基础，根据我省核桃种植环境及核桃树的状态设计了针对新型矮化核桃树的核桃采摘机；利用Pro/e对采摘机关键零部件进行三维建模及虚拟装配；利用ANSYS WORKBENCH对关键轴等进行模态分析；利用Pro/e对核桃树进行三维实体建模，将其导入ANSYS WORKBENCH并进行模态分析及谐响应分析；最后，通过试验与模拟结果进行对比。本文主要工作有：首先，介绍几种树木力学模型的建模方法，然后对振动式核桃采摘机进行简化，建立采摘机-树体振动系统动力学模型，并对其分析求出振幅与相位的响应，同时建立核桃振动力学模型。其次，基于农艺与农机以及机械振动理论，确定采摘机的设计方案，并对采摘机进行关键零部件的设计及其计算，然后利用Pro/e对关键零部件进行三维建模及虚拟装配。同时对偏心轴进行理论强度校核分析和有限元分析，利用ANSYS WORKBENCH对其进行静力结构分析，得到偏心轴在离心力作用下内部的应力及位移，结果表明其强度满足设计要求。对偏心轴进行模态分析，得到其固有频率和振型，结果表明与采摘频率相差很大，避免了共振。再次，对核桃树体进行简化，利用Pro/e建立其三维实体模型。为了能分析树体在振动时的动态特性、振动采摘频率以及振动对树根的影响，将树体模型导入ANSYS WORKBENCH，然后对其进行模态分析，得到树体固有频率及振型。通过ANSYS WORKBENCH在树体不同振动夹持高度处施加不同激振力做谐响应分析，模拟采摘机对树体采摘时的树体振动，得到较适宜的采摘高度、激振力、采摘频率。最后，用核桃采摘机对核桃树做了现场采摘试验，从试验得出核桃采摘中适合的参数，即适合的振动夹持高度及激振频率等。同时将试验所得数据与树体振动仿真结果作对比分析，进一步验证了论文设计的合理性。