新疆平均每个植棉者要管理1.33—2.67hm2棉株,打顶工作主要还是依靠人工来完成。工作量大、投入多、效率低,严重制约了新疆棉业的现代化进程。采用以下方法进行设计:(1)对工作部件进行设计,并进行仿真分析。(2)对传动系统进行设计并分配合理的传动比,对主传动轴进行强度校核。(3)采用ADAMS对机架选型并用Solidworks对机架进行建模并进行静力学分析,以壁厚和型钢的截面尺寸为变量进行优化。得到的主要结果:(1)推导出动刀旋转一周切割点向前运动的距离与拖拉机的行进速度和工作部件转速之间的关系,确定出合理的拖拉机行进速度和工作部件转速;单体仿形量为200mm;(2)对传动系统进行设计,确定出传动类型及最佳总体布置方案并分配合理的传动比;对主传动轴进行静力学分析和疲劳分析;(3)采用Adams对机架进行选型,确定了导向轮后置式机架结构;对机架进行建模并进行优化,在保证安全的前提下,机架的重量减轻了51%。