电动微耕机是由电机驱动的微耕机,主要用于水旱田整地、田园管理及设施农业等耕耘作业,耕作时旋耕刀等直接装在驱动轮轴上。电动微耕机既有传统微耕机灵活、轻便,多功能等特点,适用于山区、丘陵等中小块田地耕作,烟田、茶园等经济作物种植,又具有经济、环保等优点,市场需求量大。对电动微耕机进行研究以提高其操作安全性、性能稳定性、部件可靠性和操作简便性意义重大。本文首先对某型号电动微耕机进行拆解、测绘,建立其三维模型,然后对机架进行了有限元静力学分析与模态分析,得出机架总变形云图、等效应力云图和前六阶模态参数。通过比较电动微耕机工作时产生的激振频率和机架各阶固有频率,得出当微耕机稳定工作时,电动机、变速箱、刀辊的激振频率都不会与机架各阶固有频率重合,避免了发生共振。根据模态分析结果,在机架变形处设计了筋板、支撑板等结构并进行了单目标优化,减小了机架前几阶振型的最大变形量,第一、二阶最大变形量分别减少了5.58%、30.44%,并提高了机架各阶固有频率,整体上提高了电动微耕机机架的结构强度和工作稳定性,延长了微耕机使用寿命。分析了现有电动微耕机存在的一些重心过前、微耕机向前翻倒造成伤人事故、机架强度不足、电池闲置损坏等问题。针对发现的问题,设计了新型电动微耕机并对主要部件进行了选型。所设计的新型电动微耕机具有整体框架式结构,电池箱布置更合理,强度更高,能承受更大的牵引力,专门的线盒避免了线路裸露在外,拆装方便的电池箱使电池在农闲时也得到充分利用,对设计的新型电动微耕机机架进行了仿真分析。针对单轴微耕机存在的前支腿手动收放操作费力、繁琐的问题和可能发生的微耕机翻倒伤人的问题,提出一种自动升降装置。该装置使用直齿轮与螺旋传动相结合的机械传动方案。介绍了装置的结构和工作原理,对装置的螺杆、电机等的参数进行了设计计算,然后对该装置进行了运动学仿真,结果表明螺杆的运动符合设计要求。针对由手动控制离合、换挡的微耕机操作不便、费力,因不熟练或操作不当易导致安全事故发生的问题,设计了基于电磁离合器的电动微耕机传动控制方案。该方案中,操作按钮集中布置于扶手处的控制面板上,使操作简便。然后设计了控制程序,在程序控制上使电动微耕机的动作符合安全操作要求,提高了电动微耕机的安全性。最后按照相关标准对其进行了耕作性能试验,列出了电动微耕机样机的主要技术规格,结果表明样机符合相关标准。