随着人类社会的科技经济水平不断提高,城市化水平越来越高,人们越来越重视城市绿化。因此,越来越多用以养护和修剪草坪的割草机被用于城市绿化建设。应用较广的零转弯半径(Zero Turning Radius:ZTR)割草机,不仅可以实现原地转弯,操作方便,且其工作效率是传统割草机的十倍左右。因此,常常被用于斜坡、洼地等复杂的工作环境。由于乘骑式割草机工作环境和传统割草机差别很大,其操作环境相对恶劣,大部分工作时间都处于有承载运行,这些原因会导致整车的稳定性下降,导致倾翻事故时有发生。而倾翻事件一旦出现,往往就会导致较为严重的人受伤事件,乃至威胁到生命安全。本论文先从课题背景出发,分析零转弯半径割草机的国内外研究现状,总结出零转弯半径割草机安全性研究现存问题。在保证割草机操作人员安全的前提下,根据ISO21299标准建立了ZTR割草机容身空间(Deflection-limiting volume(DLV))标准暴露参数化预测模型。随后详细阐述对本论文研究有重要影响的6个重要的点和三个翻滚轴线,以此来定义出适用于本论文研究对象的基于割草器高度变化的连续翻滚物理模型,并给出翻滚预测流程图。针对本论文研究重点——割草器的安装高度对ZTR割草机整车重心的影响,通过对零转弯半径割草机结构的分析,其割草器高度在38~115mm范围内变化,为零转弯半径割草机的连续翻滚的研究提供准确的重心位置。随后建立翻滚过程中各个坐标系,并确定侧向翻滚过程中的变量,分析由割草器安装高度导致的ZTR割草机的偏航,并分析侧向翻滚过程。最后,在基于割草器高度变化的侧向翻滚物理模型的基础上,结合零转弯半径割草机的实际尺寸数据编写程序,预测出割草机不发生连续侧向翻滚的翻滚保护装置的最小高度(Critical Rollover Protective Structure Height,简称CRH)。为了验证零转弯半径割草机连续翻滚预测模型的准确性,项目以维邦WBZ12219K-S型零转弯半径割草机为例。利用已设计并生产出来的翻滚试验平台进行试验,验证理论模型,从而获得并记录下ZTR割草机不同安装高度的各割幅割草器的CRH的高度。最后分析零转弯半径割草机的程序预测CRH结果与试验获得的值之间的相对误差,通过所得的相对误差在允许范围内,即说明本论文建立的基于割草器高度变化的理论模型准确并有效,可以将本论文的程序用于指导ZTR割草机CRH的设计来保证操作安全性。