木薯茎秆切割是木薯收获的重要环节,切割器是收割机的重要工作部分。木薯茎秆切割器切割性能的优劣严重影响着木薯收割机的性能以及开发推广应用,现中国还没有一个正规合理的木薯收割机。衡量木薯茎秆切割器工作性能的一个重要指标是工作功率,切割器的结构参数(刀片刃角、刀片切削角)和工作参数(刀盘转速、机器前进速度)是关键影响因素,降低工作能耗,减少木薯生产成本,提高生产效率是设计木薯茎秆切割器的重要条件。因此,对木薯茎秆切割功率的影响因素进行试验研究,寻找出一组最优的结构参数和工作参数,对加快木薯收割机的研发推广具有重大意义。本文主要做了以下研究:(1)提出了切割器不漏割条件式、避免刀盘与木薯茎秆相撞条件式以及避免重复切割条件式,通过SolidWorks三维软件下的运动学仿真模块,验证了这三个公式的正确性和有效性。(2)以多功能土槽试验台为根本,设计了一种适合试验研究的切割刀片,分为齿刃刀片和光刃刀片,采用二次回归正交旋转设计方法,确定以单位扭矩为试验指标,刀片刃角、刀片切削角、刀盘转速和机器前进速度作为试验因素,编排了试验方案,并进行了土槽试验台模拟切割试验。最后,对试验收集的数据进行了 SPSS回归分析,得出了两个回归模型。结果表明:①利用Mathcad对两个模型进行了单因素作图分析,得出齿刃试验条件下各因素对试验指标单位扭矩影响趋势和光刃试验条件下对应因素对试验指标单位扭矩影响趋势总体相似。②刀片刃角、刀片切削角、刀盘转速和机器前进速度等因素对试验指标的影响均非常显著,其因素主次顺序为:刀片切削角>机器前进速度>刀片刃角>刀盘转速。③使用Matlab对两个回归模型进行了优化,得出了最优的参数组合形式,齿刃试验条件下各参数为:刀片刃角为37.5°,刀片切削角为28°,刀盘转速为800r/min,机器前进速度为1m/s;光刃试验条件下的各参数为:刀片刃角为38°,刀片切削角为27°,刀盘转速为800r/min,机器前进速度为1.1m/s。