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利用甘蔗切割综合试验台，采用二次回归正交旋转设计方法，对影响甘蔗切割破头率的因素进行了室内物理模拟试验研究，建立了不同工况下切割器结构因素及地面不平度引起的振动因素对工作性能指标影响的数学模型。在此模型基础上，采用数理统计方法及优化技术，在频率、振幅取最小值和不同工况条件下，对结构因素进行了优化，同时进行了综合优化。结果表明，频率与振幅对破头率影响大，优化后的切割器工作参数降低了破头率。