菠萝带状旋耕开沟机刀辊轴设计与试验

来源：中国农机化学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：孙鹏, 李海亮, 孙海天, 王宏轩, 孙伟生, 汪春,

单位：1. 黑龙江八一农垦大学，黑龙江大庆，163319；2. 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所，广东湛江，524091；3. 河南农业大学机电工程学院，郑州市，450002

摘要：刀辊作为菠萝带状开沟机的核心部件，其结构和强度是影响开沟效果和质量的重要因素。首先，结合菠萝种植的农艺要求和农业机械生产指标，对菠萝带状旋耕开沟机刀辊轴进行结构设计，利用SolidWorks2022进行建模。其次，刀辊工作时会受到环境和工况等复杂因素的影响，通过ANSYS Workbench17有限元分析软件对刀辊模型进行模态分析，得出约束状态下的前八阶刀辊频率分布及振动位移。最后，以刀辊轴最大工作转速为因素，振动频率为评价指标进行田间试验。结果表明：当轴外径为74mm、内径为58mm、行距为500mm、沟宽为260mm时，刀辊模态分析第一阶固有频率为66.778Hz，远远大于刀辊轴实际最大工作频率16.25Hz，确定旋耕机刀辊轴结构符合设计要求。研究结果可在实际应用及生产中降低刀辊的故障发生率，对菠萝种植农业生产机械化发展研究具有重要意义。

关键词：菠萝,旋耕机刀辊,SolidWorks,有限元,模态分析

基金资助：中国热带农业科学院基本科研业务费专项资金（1630062024031）；中国热带农业科学院国家热带农业科学技术中心科技创新团队（CATASCXTD202409）