生态文明建设对我国植树造林绿化工作提出了新的要求,也给林业发展带来历史上最艰巨、最繁重的生态建设任务。研究开发适合我国林业生产条件的树木土球挖掘机已显得尤为重要。采用树木挖掘机将大大解放劳动生产力,降低成本,提高效率和苗木成活率,将缩短与发达国家的差距,提高我国园林绿化产业的机械化作业水平。对加快美丽中国的建设速度,减少人力和资源浪费意义重大。为此,本文设计了一款主要用于我国园林绿化大苗挖掘移植的树木挖掘机,它主要依托小型滑移装载机为动力底盘,利用滑移装载机液压系统,配置一套单铲式U型挖树铲的工作装置,实现对挖掘树苗的带土球挖掘作业。其挖树铲工作装置挂接在动力底盘的前端,通过液压控制使得U型挖树铲通过液压驱动旋转切入土壤,沿弧线运动到土球底部再从另一侧切出,完成挖掘工作。通过整机方案设计的确定,为了简化分析力学,将复杂的结构简化为连杆机构,并对杆组进行拆分,利用矢量分析完成和确定了机构的运动参数。通过对整机稳定性的计算知其稳定比超过了2,满足稳定性要求。通过经验公式计算出挖树铲挖掘阻力,通过Solidworks simulation和Ansys对挖树铲刀进行了有限元静力学仿真分析和疲劳仿真,优化结构,确定合理的几何参数(前端200mm、后端160mm,厚度6mm),并对其连接轴和销进行了力学验算,同时对U型挖树铲支撑架也进行了有限元分析,确定了结构尺寸。应用AMESim仿真软件对挖树铲装置抬升液压子系统的油缸回路进行了仿真和建模,仿真结果表明液压子系统能够满足使用要求,为液压系统的改进提供了理论依据。本文设计的绿化大苗挖掘机适用于胸径在7CM左右的绿化树苗挖掘,动力底盘的履带行走和滑移转向功能更能适宜地表松软、空间狭小的作业条件。采用U型挖树铲刀通过液压驱动旋转切入土壤的方法是最能节省能源的好方法,也是国外林业先进国家近年才兴起的新技术,带土球挖掘绿化苗,是保障成活率的重要手段。通过更换不同弧径的挖树铲可挖掘不同规格的土球,为系列化生产提供了理论基础,有重要意义。