1. 研究目的与意义
我国在十一五规划中提出的发展目标对营林机械的发展提出了更高要求，本次设计的对象就是营林机械中挖坑机的一种，即手推式挖坑植树机。最近几年就我国的环境问题，比如土地沙漠化，土地沙漠化不仅是一个重要的生态环境问题，也是人类所面临的一个非常严峻的经济和社会持续发展问题。因而挖坑机作为营林机械不可或缺。大力开展植树造林，强化森林吸收二氧化碳、开发替代能源的功能，是节能减排的有效途径，所以植树造林任重而道远。随着人们越来越重视身边的生态环境，植树造林，保护环境已成为全民参与的一项大型义务活动。这也在告诉我们，现代的科技发展伴随着人与社会，人与自然和谐才能够发挥其最本质也是最有意义的价值。
2. 国内外研究现状分析
纵观植树挖坑机的研究历程，大体上可以归结为两个方面的研究，即挖坑机的传动系统研究和钻头主轴的研究，国内和国外就这两方面的研究在不同方向上都有所成就，延用至今。卓凤英与其院校的学者首先开始研究植树挖坑机的工作并出版了多篇关于挖坑机的文章。西北农林科技大学的杨有刚教授等对W-60型挖坑机的非链状结构进行链状简化的基础上利用动力分析和动态设计原理对拖拉机后悬挂式挖坑机传动系统的扭转振动及横向振动固有频率和主振型进行分析和计算得到了前5阶固有频率和对应的主振型，找出了系统易发生非正常失效的模态振动。关于钻头的研究主要涉及主轴的振动问题、参数优化问题以及刀片形式和安装问题等。北京林业大学孙立谔教授在考虑支承端弹性系统角变位的实际情况研究后提出挖坑机钻头主轴的临界屈曲载荷计算的新方法。俞国胜教授对钻孔阻力矩与钻头转速、进给速度、不同土壤硬度之间的关系进行实验，并得出最佳工作状态和最大钻孔造林效率。王乃康教授等人自行研制开发挖坑机动态力学室内测试实验装置，试验并找出钻头动态力学参数达到最优时各影响因素值。我国在1958年首次试制成功手提式动力挖坑机和拖拉机悬挂式挖坑机，在1973年研制的ZB5和ZW5两种型号动力挖坑机，通过了林业部鉴定定型，并发展为其他同类型产品后被批量生产。相比之下，国外的研究状况要好一些。便携式挖坑机研究制造方面，日本、美国、德国、加拿大等国家发展水平较高。国外在挖坑机结构设计方面充分考虑了人机工程学原理，如将发动机安置在离操作者有较远的位置；采用液压装置，把挖坑机的反向转矩释放给轮体，减小操作者手上的反向力矩，增加其安全性，并减轻了操作者的疲劳程度。
3. 研究的基本内容与计划
设计内容：
完成手推式挖坑机的理论分析及计算，整体结构的设计，及各组成部件的设计与计算（选择钻头的型式主要参数及转速，钻尖及钻轴的设计与计算，计算挖坑功率及扭矩，作挖坑机机动图，选择机架型式，校核提升力等）。主要零件的材料选择，强度分析，确定结构及尺寸。确定零件的制造精度，重要部件装配尺寸链计算。
（1）根据设计依据和资料数据，手提式挖坑机的设计方案要求可行；
4. 研究创新点
降低挖坑机在推行过程中的振动和挖坑过程中的振动，实现人机和谐，保证实用美观的前提下，提高挖坑作业效率，减轻操作者疲劳强度。同时平衡挖坑倾斜的中心位置，减小手动推力，充分注重人机工程原理，并且使该机能满足多种土况的挖坑作业。
