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为了使圆盘破茬刀在工作时所受应力最小，设计5因素5水平正交试验，并通过Pro/Engineer软件对正交试验方案中不同圆盘波纹破茬刀模型进行有限元应力分析，得出对应正交试验方案破茬刀的应力结果，选择使圆盘波纹破茬刀应力最小的5个因素为最优组合。通过极差分析可知，圆盘厚度是影响圆盘破茬刀的主要因素，在其他最优因素不变的条件下，通过改变圆盘厚度对圆盘破茬刀进行应力和变形分析，结果表明：新型圆盘破茬刀比普通波纹式圆盘破茬刀所需要配重减少36.86%，所需牵引力减少32.86%。