本论文是在国家十一五科技支撑计划项目—多功能林木采育作业关键技术装备研究与开发的基础上完成的,采伐联合机机械手结构振动是该课题内容之一。随着社会进步、科技发展,采伐联合机已经在世界各先进林业国家得到普遍的应用。实践证明,在伐区采伐立木使用采伐联合机的效率已经远远大于单工序机械的效率。本课题针对我国大面积人工林已经或正在进入采伐期和社会对木材越来越大的需求量,急需一种适用于我国人工林区的集抚育和采伐联合作业的采伐联合机这一情况,首次研制了适用于我国林区作业的采伐联合机。采伐联合机的研制在提高木材生产效率、降低工人劳动强度等方面具有重要的意义。采伐联合机是集采伐、打枝、量材和造材等功能为一体的多功能联合采伐装备。采伐联合机机械手是采伐联合机的工作装置,由机械臂和伐木头串联而成,是整个采伐联合机的技术核心,其运动合理与否,直接影响到整机性能和作业效率。本文主要对机械手在采伐作业时本身结构决定的固有振动特性进行研究和分析,为采伐联合机能更好、更准确的完成工作打下基础。本文首先介绍当前国内外采伐联合机的研究现状和部分国外典型的采伐联合机,以及它们的应用特点和性能,并对我国采伐联合机的发展作出展望。机械手结构振动对采伐联合机系统的准确运行有很大的影响,因此,对近年来机械手的振动研究现状着重展开论述。在分析采伐联合机机械手基本结构和工作的基础上,研究机械手工作时的振动来源和振动对机械手工作的危害。采伐联合机结构主要由三部分组成,底盘、机械臂和伐木头。底盘是多功能采伐联合机的基础,它承载着整个机械装备。机械手是采伐联合机的核心工作装置,包括机械臂和伐木头。机械臂包括大臂、副臂和伸缩臂,机械手的运动轨迹由大、副臂协调动作来实现,使伐木头始终能准确地接近被伐立木。本文针对采伐联合机机械手作业时,机械手本身结构的固有振动特性影响其精确定位这一现象,经过对大量的国内外参考文献的分析研究,结合实机实地考察,参考机械振动基础理论和机械结构振动的分析方法,在一些必要的理论简化和条件假设下,建立采伐联合机机械手结构工作时的振动模型,运用梁的振动理论和拉格朗日方程计算出机械手的振动频率和模态函数,推导出机械手系统的自由振动的位移响应。利用有限元仿真分析软件ANSYS对机械手的振动特性进行模态分析,改善机械手工作臂的动态性能,对系统进行减振方法研究,减小在工作过程中的振动,从而提高采伐联合机机械手工作过程中的定位精度。