王满满，王 丹※，夏兰兰，王传印，杨 鑫

（1.新疆交通职业技术学院，新疆乌鲁木齐 831401；2.新疆轻工职业技术学院）

0 引言

中耕可以有效改善土壤通气状况，增加土壤氧气含量，铲除杂草，减少水肥流失，保墒保温，改善作物生长环境，提高产量[1]。

土壤环境、所在地域和土地条件等因素会导致土壤密度、成分、含水量等发生变化，常年耕种以及过度使用化肥导致土壤板结[2]，因此机械作业时受到的外部载荷也会根据土壤条件发生变化[3]。自身固有模态是机械产品的重要特性，当机械工作频率达到自身固有频率的75%时，就要引起足够重视，避免因共振现象产生结构性破坏[4]。

本文针对一款手扶式田间白菜中耕机，利用Hyperworks对关键部件中耕轮在松土作业中的力学特性进行分析，并对其进行了模态分析，利用分析结果对中耕除草轮结构稳定性进行验证优化，以期为大田白菜或者矮径植物中耕除草机构的结构设计及功能优化提供参考。

1 装置结构分析及工作原理

1.1 装置结构

手扶式白菜中耕机主要由动力部分、变速箱部分、中耕轮部分、扶手部分和控制部分五部分组成，如图1。主要工作部件为中耕轮部分，由轴套、轮毂、刀片、肋板四部分组成。

1.2 工作原理

手扶式田间白菜中耕机由汽油发动机提供动力，通过压合离合把手将动力由变速箱及传动齿轮将传递给转动轴，转动轴带动安装在轴上的中耕轮轴套同步转动从而带动安装在中耕轮上的刀具以一定切应力翻耕表层土壤并切割杂草。……