研究单圆盘切割器工作机理，探索入土切割下提高切割质量，降低破头率，减小收获损失和切割功耗，为甘蔗收获机械设计提供依据。对单圆盘切割器进行运动学研究，建立了单圆盘切割器不漏割的数学模型和刀盘与甘蔗茎秆不接触的数学模型，给出了避免多刀重复切割的条件，分析了速比与切割器结构参数、运动参数及甘蔗几何参数之间的关系。采用自制撕裂试验装置，试验研究了甘蔗茎秆在无土支撑和土壤支撑情况下的抗撕裂性能。入土切割时，斜切角10°，削切角0°，甘蔗抗撕裂性能最好。切割力等于土壤切割阻力和甘蔗茎秆切割阻力之和。刀刃倾角、切割速度刀盘倾角和对切割力影响显著，对于直刃刀片和凸刃刀片，切割力与入士深度呈线性关系，对于凹刃刀片，则为二次曲线关系，入土深度越大，切割力越大。凸刃刀片切割力最小，直刃刀片次之，凹刃刀片切割力最大。考虑切割质量、切割力和制造成本，选择直刃刀片较好。切割力试验表明，切割力与切割速度呈线性关系，速度越大，切割力越大。采用单圆盘切割器试验装置，进行了单圆盘切割器功率试验研究。在土壤支撑下，甘蔗茎秆的内力和变形可以用递推关系式表示，由边界条件可以求出不同位置甘蔗的内力和变形。土壤支撑下，入土切割甘蔗所承受的剪力和弯矩明显小于不入土切割时的剪力和弯矩，产生的变形也比不入土切割时小，因此入土切割时甘蔗抵抗破坏的能力比不入土切割好，入土切割是减小甘蔗切割破坏的有效途径。