对世界范围内的人工林的发展情况进行了介绍,也对国内人工林的发展情况和发展历史进行了了解并介绍,综合分析当前生态环境遭到破坏,提出了森林抚育采伐机械应当大力发展的观点。介绍了多功能联合采育机的结构与工作过程,介绍了多功能联合采育机的国内外发展历程与现状。对打枝系统进行了基本的工况分析,确定了基本的设计目标和大体参数。依据设计目标和已确定测参数,依据机械设计的原理对各个执行部分进行了基本的机构设计和关键参数的确定,以采伐头的各个基本参数为出发点,进行机构学分析以及一些初步的力学分析,对机构运行的关键部件进行了设计与选型,对于非标准件在考虑了工作状况和工作要求后进行了尺寸设计,对两个执行机构完成初步设计,应用Creo Parametric 2.0对所设计的各个部件进行了三维模型的建立,将零件进行了组装得到了装配体以便后续进行相关研究和仿真。分析了打枝刀的工作状态,据此建立了评价刀形力学性能的目标函数,应用遗传算法求得了使目标函数取值最大的刀形曲线,应用SolidWorks建立了虚拟实验装置,导入了 ANSYSWorkbench中,通过确定了符合实际情况的实验参数。以优化后的刀形为实验组,以工程设计中常用的两种刀形为对照组,应用有限元进行了静力学分析,得到了相同压力下三种刀形分别使110mm、120mmmm、130mm三种不同直径的木材产生的形变,试验发现三种刀形对较小直径的木材影响差别不明显,但是优化刀对直径较大的木材产生的形变显著小于其他刀形。结果表明:优化刀形对各种树径的木材的伤害较小,尤其对于树径较大的木材有更加明显的力学性能优势。针对打枝系统的进料系统的作业要求对进料系统的开合机构进行了分析,确定了两臂开合时的运动轨迹,在确定了初步的杆长参数后对机构的运动对称性进行了理论数值分析。通过所建立的数学模型,应用随机梯度下降算法针对各杆长和铰接点的位置进行了调整,使机构的对称性得到优化。为了验证优化结果,应用Creo Parametric 2.0建立了 CAD仿真模型进行了运动学与动力学的计算与仿真,分析其运动特性能否满足实际工作要求。仿真结果显示:在对结构进行优化之后,其左右进料辊始终小于3°,运动对称性和其它运动特性能够满足正常生产需求。