为了进一步了解反转旋耕机的性能,解决目前旋耕机械存在的覆盖性差、功率消耗大等问题,使其更好地为农业生产服务,对反转旋耕及旋耕刀进行了理论分析及试验研究.分析表明,通过建立适当的坐标系,可以把正、反转旋耕刀的运动统一起来,用同一方程表示,二者只是在不同的切土范围内工作.用这种方法对正、反转旋耕的不同特性进行了分析比较.同时证明,反转旋耕刀滑切角方程与正转旋耕刀相同,但反转旋耕刀滑切角的变化规律及大小与正转旋耕刀不一样.为保证旋耕刀的设计要求,推导了正切刃展开线方程.据此可以将正切刃展开到侧切刃平面内,便于加工制造.对于展开线还可以用偏心圆进行拟合.模拟结果表明,其误差很小.进行了正、反转旋耕机及旋耕刀的对比试验,对试验后全耕层土壤进行了计算机图形扫描,测定了单刀扭矩.试验结果表明:带有碎土挡草栅栏的反转旋耕机可获得良好的土壤耕作层,而正转旋耕机的耕作质量较差;全耕层土壤的CT扫描分析,可看出地表与下层土壤碎土情况的不同;在旋耕速度比λ值较大、切土角变化的影响较小时,反转旋耕的切土扭矩小于正转旋耕.