针对目前林地除草机作业头,结构复杂,灵活度低,速度不匹配等问题,本文以项目组自主研发的可变幅逆铣式林地除草机为对象,通过D-H法、Matlab仿真及LS-DYNA仿真等手段,研究机具甩刀转速、行进速度、刀具刃角等运动参数与除草率、切割力之间的关系,根据其影响规律优化得到最佳运动参数组合。具体工作如下:（1）根据林地作业环境要求,基于动平衡原理,甩刀分布采用对称双螺旋排布设计出甩刀式除草作业头;为获得较好除草效果,采用T型甩刀。通过建立刀片切削杂草力学模型,计算得出平均切削力,并分析甩刀绕销轴无阻尼简谐受迫振动过程,以此得出影响偏转角的参数。随后根据机具的工作原理及运动特性,基于D-H法建立甩刀运动学模型,求解甩刀轨迹函数。基于运动学模型建立XY、YZ、XZ面速度匹配数学函数,并以此求得3个平面的漏割区域与各个参数的关系,并总结得出核心参数为行进速度、旋转速度、刀具刃角。（2）利用LS-dyna仿真软件建立杂草切割模型,并以此分析切割过程受力变化。通过BBD二阶响应面法实验展开仿真试验,分析多因素对切割力的复合影响,得到切割力预测函数模型,预测机具实地作业切割力,利用拟合曲线证明预测函数的精确程度。结果表明切割力先增大后减小,在甩刀与杂草接触面积最大时最大。单因素试验结果表明切割力随甩刀刀转速增大先减小再增大,随刀具刃角的增大而增大,随变幅速度的增大而减小。多因素分析表明变幅速度和刀具刃角交互作用对切割力影响最大,最优组合为行进速度0.2m/s,旋转速度3000r/min,刀具刃角15°,切割力为16.7N。（3）通过实地试验,同样建立BBD二阶相应面法展开实地试验,建立除草率及实际切割力的预测函数,结果显示单因素对除草率影响程度由大到小排序为旋转速度、刀具刃角、行进速度,在两因素交互作用对除草率显著程度由大到小排序为:行进速度和旋转速度、行进速度和刀具刃角、旋转速度和刀具刃角;单因素与多因素交互作用对切割力影响与仿真结果相同,根据试验结果验证得出试验数据与理论预测基本一致,最优组合切割力误差小于10%。