玉米是我国主要的粮食作物、饲料和工业原料,在国民经济发展中占有重要地位。加强玉米生产,尽快提高玉米总产量,对国家粮食生产具有重要意义。玉米果穗具有双排籽粒的特点,基于这种生物特性而产生的对生种子栽培技术,是一种新型的玉米高产栽培技术。经过试验发现,对生种子栽培的双株玉米的生物特性完全相同,且双株均能正常产果。因此在相同的种植面积下,产量提高15%～20%。对生种子脱粒机是实现玉米对生种子栽培技术的关键设备,对该设备的试验研究具有现实意义。本文在综述玉米脱粒机现状与研究进展的基础上,对对生种子脱粒机进行理论分析及关键部件设计。对生种子脱粒机关键部件主要包括圆柱螺旋压缩弹簧、对辊夹持进给机构、钻具固定装置以及钻具等部分。然后,进行脱粒工艺参数试验研究。通过单因素及四因子二次回归正交试验,研究玉米果穗直径、果穗含水率、钻具直径、钻具角度对对生种子脱粒率和破损率的影响,建立数学模型,优化试验参数。主要研究结论如下。(1)对生种子脱粒机理论分析。对生种子脱粒机依靠一套完善的动力传动与减速系统,采用内脱式工作原理,将玉米果穗从内部破碎,把玉米果穗上并列成对的种子在小穗原基近穗轴处成对取下来,形成并列成对种子体。从机器本身结构看,通过受到对辊的夹持作用,同时又有柔性橡胶带的静摩擦力的作用,使得玉米果穗完成从进料斗的进料至传送过程,直至果穗芯部接触到钻具头部,进而进行钻具的切削脱粒过程。(2)对生种子脱粒机关键部件设计。设计圆柱螺旋压缩弹簧主要几何尺寸为：节距为3.68mm,外径为18mm,内径为12mm,高度为70mm；对辊夹持进给机构采用柔性橡胶带结构,在保证玉米果穗轴线与钻具轴线的对中性的同时,降低了玉米果穗破损率；钻具固定装置包括钻具底座和钻具套两部分,二者之间必须保证精确配合,从而保证钻具在高速运转过程中的平稳性；钻具结构包括钻头和钻柄两部分,钻头必须保证—定的刃度和角度才‘能进行切削,而钻柄则需要与钻具固定装置精确配合。(3)对生种子脱粒机单因素试验研究。确定钻具角度、钻具直径、果穗直径和果穗含水率4个为显著影响因素。在玉米果穗大头向下放入进料斗的前提下,钻具角度为60°、果穗平均含水率为35%时,能够达到较高的对生种子脱粒率。(4)对生种子脱粒机四因素二次回归正交试验研究。通过建立数学模型,利用多目标非线性优化理论与方法,确定玉米对生种子脱粒的最佳参数组合：果穗平均直径为39mm时,果穗含水率为44%,钻具直径为23mm,钻具角度为74°,此时对生种子脱粒率为43.85%,籽粒破损率为0.65%；果穗平均直径为42mm时,含水率为44%,钻具直径为24mm,钻具角度为72°,此时对生种子脱粒率为42.19%,籽粒破损率为0.91%；果穗平均为直径47mm时,含水率为44%,钻具直径为25mm,钻具角度为70°,此时对生种子脱粒率为42.01%,籽粒破损率为1.24%。