以上式计算可得油缸轴向压力，铰接点在方向分力和在方向分力如下当上臂上升到最大高度时，即时，根据图由几何关系知，通过查找资料知合金钢的密度为，已知，，，上臂的截面积，所以，将这些数据代入上式可得，，，。负号表示该力的方向与图示方向相反。图下臂受力简图下臂的静力学分析计算不妨设下臂单位长度上的重力为，铰接点在方向受力为，在方向受力为，支点受到合力为，支点受到方向分力为，在方向分力为，铰接点在方向分力为，在方向分力为，下臂液压缸轴心线与下臂的水平任意夹角，与水平线夹角为，下臂长为，铰接点到支点之间的距离为，支点到铰接点之间的距离为，支点到支点之间的距离为。通过分析建立下臂受力简图如图所示。根据受力简图可得不妨设由以上式计算可得当下臂上升到最大高度时，即时，根据图由几何关系知，已知合金钢的密度为，，，下臂的截面积，所以，将这些数据代入以上公式得，，，，，。负号表示该力与图示方向相反。根据以上计算可以选出液压油缸和参照图的型号表液压油缸参数表液压油缸序号缸径最大行程推力拉力活塞杆直径速度比举升部件自由度的计算由图可知举升部件中有个活动构件，个转动副，没有高副，因此根据以下公式可得举升郑文玉油缸直推式举升机构设计及其性能分析煤矿机械张玉华液压直接推动式举升机构的应用设计福建农机向柏林连杆式举升机构的优化设计机械设计与制造田丽敏，郭维斌全折叠臂小型高空作业车的调平机构工程机械高空作业车刘敏杰，林玉德，刘聚德油缸后推杠杆平衡式举升机构的设计研究青岛建筑工程学院学报刘延俊，苏航，杨前明等液压与气动机械工业出版社，刘鸿文材料力学高等教育出版社吴宗泽，罗圣国机械设计课程设计手册高等教育出版社魏峥，王惠，宋晓明基础教程与上机指导清华大学出版社高自成，李立君，刘银辉油茶果采摘机采摘机械臂的机构设计及运动仿真西北林学院学报刘银辉，李立君，刘浩，左二兵基于的油茶果采摘机设计农机化研究罗天洪，张伟，李红高空作业车举升机构液压系统可靠性分析重庆交通大学学报，，，，，，致谢本论文是在导师杨文敏教授的殷切关怀和悉心指导下顺利完成的。从论文的选题资料的阅读和查找理论研究，到最后论文的撰写定稿，都得到了杨文敏教授细心的指点和帮助。在学习期间，杨文敏教授严格勤勉的工作作风以及乐观热情的生活态度给我留下了非常深刻的印象，使我获益良多。值此论文完成之际，谨向导师致以诚挚的感谢以及深深的敬意,同时，也向这三年来传授我知识的老师们和陪伴我学习和生活的兄弟姐妹们表示真挚的感谢,感谢各位老师和同学们在学习过程中给予我许多的鼓励和帮助。回想整个论文的写作过程，虽有不易，却是我这三年来学习的总结，经历了思考和启示，也更加深切地体会了学习的辛苦以及通过辛苦努力换来甘甜后的喜悦，因此倍感珍惜,最后，感谢支持和关爱我的父母家人及朋友，他们是我勇往直前的坚强后盾，给我关心和鼓励他们是我不断拚搏的精神支柱，给我勇气和信心。在我最困难的时候，他们默默支持我，竭尽全力地帮助我，在此向他们表示我最真诚的感谢,部件的自由度。，个即举升部件的自由度为，等于举升部件的机构数，所以举升部件有固定的运动规律。上下臂的静力学仿真图上臂的静力学仿真上臂的载荷约束为孔方向位移自由度全约束，孔孔的旋转自由度被约束，只留方向的旋转自由度，孔方向加载载荷为，方向加载载荷为，方向加载加速度为，方向加载加速度为。仿真后如图所示，得出上臂所受最大应力为，最大位移为，最大主应变为。下逼的载荷约束为孔孔的方向位移自由度全约束，的旋转自由度全约束，只留方向的旋转自由度，孔方向加载载荷为，方向加载载荷为，孔方向加载载荷为，方向加载载荷为，方向加速度为，方向加速度为。仿真后如图所示，得出下臂所受最大应力为，最大位移为，最大主应变为。图下臂的静力学仿真结论油茶是我国的主要木本油料树种，油茶果提取的茶油色清味香，被誉为东方橄榄油。随着我国油茶树种植面积的不断扩大及油茶产业的大力发展，这就需要大量的人力物力，然而人工作业效率低下，加上油茶主要种植在地形复杂的林区，所以人工采摘作业效率极其低下，这严重制约着其产业的发展。因此研发自动化机械设备代替人工采摘作业未来科技发展的必然趋势。本文根据油茶的生长环境，形貌特征以及诸多调查结果，对比和分析了目前几种举升机构的优缺点，主要有垂直升降式，伸缩缸式，折叠臂式，混合式四种举升机构。本设计采用了折叠臂式举升部件，利用液压驱动，同时设计了液压系统图，其主要优点有所占空间小，避障能力强，操作灵活等，并利用软件建立了三维实体模型，进行了静力学计算，并绘制相关零件图和总装图，同时进行了静态和动态干涉检查。本文主要工作成果通过查阅国内外各种相关文献，介绍了我国油茶种植业及油茶产业的发展现状，同时介绍了各种采摘机特别是油茶振动采摘机的特点。结合油茶树的生长环境及油茶果的采摘要求等确定了油茶振动采收机的举升部件结构，并建立了三维实体模型。论文的不足与研究展望本文仅设计了油茶振动采收机举升部件的结构，在机械连接与工艺性方面考虑还有疏忽，所以后续工作可多从这方面开展。本文缺少机械动力学分析及液压原件的受力分析，所以还需进步研究改进。本文缺少对举升部件进行仿真设计计算以及振动影响分析，这些方面也需要进步研究改进。参考文献王斌，王开良，童杰洁等我国油茶产业现状及发展对策林业科技开发油茶学中国农业出版社刘跃进，欧日明，陈永忠我国油茶产业发展现状与对策林业科技开发冯纪福我国油茶产业发展的主要模式及模式选择要素研究林产工业刘大为，李旭，谢方平，蒋蘋湖南油茶果采摘机械现状及关键技术分析中国农业工程学会年学术年会论集吐鲁洪，阿依木妮莎，杜英国外果树振动采收机新疆农机化农业生产机械化果蔬机械分册农业出版社王喜平林木种子机械采收技术分析北京林业大学学报赵韩，黄康，陈科机械系统设计高等教育出版社周陈霞，曹芳芳基于虚拟样机和有限元技术的举升机构的设计机械刘敏杰，林玉德，刘聚德油缸后推杠杆平衡式举升机构的设计研究青岛建筑工程学院学报工作业环境收获作业般都在户外进行，自然环境比较恶劣，人工采摘费时费力，油茶果采摘机的运用将大大改善人工采摘的工作环境。提高生产效率，降低生产费用农林业生产率很低，约为非农业生产的，主要是因为劳动力费用消耗大，占用了生产费用的左右。因此，传统的农林业生产的技术经济效果低，引进油茶果采摘机来提高生产率，具有非常大的意义。降低劳动强度农林业生产集约化程度高，劳动强度大，采摘机在农林业生产中的作用在于完成以机械形式难以解决而且劳动集约化程度高的作业。从经济性方面分析，在农林业生产作业中，收获采摘是费力最大耗时最多的个环节。据统计，约占整个生产量的。为了保证产品的质量，要求做到适时釆摘，同时，采摘作业质量的好坏直接影响到产品后续的存储和加工，从而最终影响市场价格和果农的利益。如何以低成本获得高质量的产品是果蔬生产环节中必须要重视和考虑的问题。由于采摘作业的复杂性，采摘自动化程度仍很低，目前国内果蔬类采摘工作基本上人工作业，随着人口老年化的加剧和农村劳动力的减少，农林业生产成本也会相应提高，这样就会大大降低产品的市场竞争力，因此发展机械化收获技术，降低人工劳动强度和生产费用，提高产品质量和劳动生产率，保证林果的适时采收，具有很大的发展潜力。在我国耕地紧张的情况下，发展茶油作为食用油是必要和可行的，而且油茶还是种抗污染能力极强的树种。目前我国的油茶面积大约为亩，年产茶油万吨，年产值可达到亿，近年来各地地方政府的大力支持发展种植油茶业，根据全国油茶产业发展规划，到年我国的油茶业能突破亩，也就是说，油茶产量增加到倍以上，产值相应的也要增加到倍以上，从而使得油茶的产量占到食用油产量的。随着设施农林业的发展和作业机械化的要求，研究开发林果收获机械，实现机械化自动化收获是现代林业工程的重要课题。目前，国内的油茶收获设备处于研究阶段，课题组研制的油茶果采摘机采摘效率是人工的十几倍。采摘臂和采摘头是油茶果采摘机的关键执行部件，其工作性能对采摘机的收获效率和收获速度具有重要的影响，对执行机构的结构设计和工作空间进行分析研究并开展优化具有重要的意义。本文主要研究内容本文主要介绍了现阶段国内外油茶果机械采摘的研究状况和虚拟样机技术，通过分析几种举升部件的优缺点，并结合油茶果采摘的工作环境和特性要求，从而研究设计出款合适的油茶振动采收机举升部件的虚拟样机，并对其主要部件进行了详细设计同时利用软件对各零部件进行了三维实体建模和整机虚拟装配，并对机构进行了静态和动态干涉检查。油茶振动采收机举升部件的总体方案设计油茶树栽培方式和油茶果生物特性油茶果油茶果树生物特性栽培方式和种植环境等因素是采收机总体结构设计的依据和前提，决定着采摘机的结构形式和作业方式。生物特性指标包括株高树冠面积径粗等。通过对油茶果树的株高果实的生长位置果实特点等特性与行距株距等栽培方式数据分析油茶果实生长范围与收获作业特点，作为采摘机设计时的依据。据权威调查油茶林种植密度根据地块坡度光强度和管理水平确定。土层深厚肥沃的平地，株行距，栽植株坡脚和缓坡地株行距，栽植株。经过改良