农业机械的发展对解放农村生产力、提高农业耕作效率有着不可替代的作用。微耕机因其结构紧凑、运动灵巧以及良好的翻耕、切土能力和高效的作业方式被广泛应用于农业土壤的整耕中。微耕机旋耕弯刀能很好的循环切开并抛掷土壤,使土壤颗粒破碎而达到整耕的目的。然而,作为微耕机的核心工作部件,旋耕弯刀的设计直接影响微耕机的作业性能和工作功耗。为此,针对旋耕弯刀刃型设计不完善、切土功耗过大等问题开展弯刀的刃型设计理论及弯刀的切土机理研究对改善弯刀的切土性能、降低微耕机的作业功耗、改良土壤结构以及提高农作物的产量有十分重要的理论意义和工程实用价值。本文主要研究内容如下:　　①基于解析几何理论,在对比分析旋耕弯刀、直角刀和凿型刀工作机理的基础上推导出旋耕弯刀的侧切刃、过渡刃和正切刃的曲线方程;结合弯刀的刃口曲线特性建立弯刀刀尖运动轨迹方程,详细分析弯刀的不同几何参数对其工作性能的影响。　　②结合土壤力学理论研究不同的土体失效模型及土体失效机理;深入分析弯刀切土时弯刀和土体的受力情况,建立基于土体失效机理的旋耕弯刀受力模型;分析弯刀的等效静力载荷和微耕机作业时的扭矩变化规律。　　③研究弯刀切土过程中刀刃各微段切土扭矩和刀面的摩擦阻力矩的影响关系,建立弯刀的切土功耗优化模型;运用遗传算法求解确定弯刀的最佳几何参数和运动参数。　　④建立旋耕弯刀的三维模型,结合ABAQUS软件中的Drucker-Prager土体本构模型及黏土的剪切失效准则建立旋耕弯刀切削土体的有限元模型;对弯刀的切土过程进行数值模拟,分析弯刀的切土过程及等效应力、切削力和能量的变化规律。