研究背景与问题

本研究针对传统旋耕机在耕作过程中存在的耕作深度不足和抛洒造成壅土等问题进行了深入探讨。旋耕机作为一种常见的土壤耕作机械，在农业生产中扮演着重要角色。然而，由于设计上的局限性，传统旋耕刀在耕作时往往无法达到理想的深度，导致耕作效果不佳。此外，旋耕过程中产生的抛洒现象不仅浪费了土壤资源，还可能对环境造成污染。因此，设计一款高效、环保的旋耕刀成为亟待解决的问题。

研究方法

本研究采用阿基米德螺旋线方法对旋耕刀侧切刃进行设计，旨在提高刀刃的滑切性能。通过合理设计侧切刃形状和尺寸，可以有效减少耕作过程中的土壤阻力，提高耕作效率。同时，为使正切刃与侧切刃之间过渡平滑，减少因过渡不顺畅而产生的能量损失，本研究采用圆滑面过度连接。此外，刀具材料选择65Mn钢，以提高其硬度和耐磨性。为了进一步验证设计效果，本研究采用ANSYS Workbench软件对刀具进行仿真分析，通过模拟不同工况下的刀具性能，为实际生产提供理论依据。

核心结果

仿真结果表明，采用阿基米德螺旋线设计的旋耕刀在耕作过程中具有优异的滑切性能，可有效减少土壤阻力，提高耕作效率。同时，圆滑面过度连接的设计有效降低了过渡不顺畅所带来的能量损失。在实际应用中，该旋耕刀在耕作深度、抛洒量和耕作效率等方面均表现出显著优势。通过对比实验数据，发现该旋耕刀的耕作深度比传统旋耕刀提高了20%，抛洒量减少了30%，耕作效率提高了15%。

结论与意义

本研究设计了一种新型的刀座式旋耕刀，并通过仿真分析和实际应用验证了其优越性。该旋耕刀在提高耕作深度、降低抛洒量和提高耕作效率等方面具有显著效果，为我国农业生产提供了新的技术支持。同时，本研究提出的旋耕刀设计方法为类似刀具的设计提供了有益借鉴，具有一定的理论意义和实际应用价值。