我国西北甘肃地区大面积种植在小地块梯田或山坡地上的牧草（苜蓿），主要采用人工收获，只有少部分合作社及大农户采用小型背负式割草机，收割稠密茂盛的牧草时，难以将其分离，无法顺利切割与铺放，且机体振动大，与人体直接接触，作业不安全，收割后的牧草不能被及时压扁，主要采用自然晾晒的干燥方式，使牧草的叶子与茎杆分离，导致大量的营养物质流失。这种收割方式严重阻碍了我国畜牧业的发展。针对牧草收割这一现实问题，结合割茬高度低，切割整齐，重割率小，压扁效果好，碎草损失率小的牧草收获要求，设计了一种适合于山坡地作业的手扶割草压扁机。主要研究了以下内容：⑴结合山地牧草种植的生物学特性和收获农艺要求，设计了一种由压扁辊（左、右）轴、连接钢板、无缝钢管和人字形钢齿等组成的中空式“人”字齿钢制压扁辊，减轻了压辊重量。此外，设计的非对称式齿形分布结构增强了牧草的输出力度、喂入性能、压扁均匀性及切割器的动态平衡，基本能够满足苜蓿草产品的质量要求。⑵为设计适合山坡地作业，要求功耗和转弯半径小，坡度仿形能力强，作业轻便，结构简单、紧凑的割草压扁机，提出并研发了一种新型的坡地仿形割草压扁机传动系统。该系统一方面将微耕机动力输出轴通过联轴器直接与切割器传动轴相连，采用偏置式曲柄滑块机构驱动卧式切割台往复运动；另一方面通过锥齿轮、转向轴与转向轴链轮将动力传递给由自动张紧链轮与上下压辊双链轮组成的压扁辊间隙自动调节系统与拨禾系统。实现了对牧草的割前拨入、扶持切割、割后压扁、输送和集条功能，完成牧草收获的全过程。⑶为了更好地实现压扁机随坡地仿形作业功能，采用两个相对转动壳体实现切割器随坡地左右摆动的方法，在与主机固连壳体的右端底部设有一个凸台，与切割台固连壳体的中下部设有相应的卡槽，使凸台深入卡槽内部，其中，卡槽比凸台宽20～30mm，通过作业时壳体间的相对转动与切割器底部仿形板的共同作用，增强了手扶山地割草压扁机的坡度仿形能力，使切割器随坡地的摆动角度为25°，适用于山坡地作业。⑷对锥齿轮、传动轴等关键零件进行了设计计算与Solidworks仿真分析，其计算结果、应力、应变、变形位移与安全系数云图均符合零件设计要求。⑸为确定手扶山地割草压扁机的关键设计参数，依据牧草收获农艺要求，通过改变影响其作业性能指标的3个主要参数：切割速比、压辊圆周速度和拨禾速比，以作业割茬高度低、重割次数少、压扁比例高及碎草损失率小为试验评价指标，结合正交试验研究，应用综合平衡法，得到各影响因素的最优方案组合：切割速比为2.5、压辊圆周速度为4.2m/s、拨禾速比为2.5。按照该最优方案进行试验，结果表明：作业割茬为42mm、重割率为0.73%、压扁比例为46.5%及碎草损失率为2.3%，符合牧草收获的作业要求。