我国作为农业大国,农作物种类繁多,而黑龙江省作为我国重要的农业大省之一2016年玉米秸秆的产量达到4284.54万吨,占全国总体产量的58.12%。因此,如何有效开发利用该丰富的秸秆资源对促进经济可持续发展具有深远的意义。本论文主要针对玉米农田副产物研究设计了秸秆、玉米芯的粉碎-热解-成型装置,主要研究成果如下:(1)通过对玉米芯、玉米秸秆的理化性能、力学特性以及微观结构分析,确定了原材料的粉碎成型装置的工作方式,其中粉碎系统采用锤片式粉碎装置,成型系统采用螺旋挤压成型装置;并通过对玉米芯热解特性试验研究,探究了炭产率、能量得率随热解时间以及热解温度的变化规律,最终确定其热解最佳工艺参数为:热解时间30min、热解温度350℃。(2)完成了针对玉米芯以及玉米秸秆的粉碎-热解-成型整套装置,通过Solidworks、CAXA对整套装置各零部件结构进行参数化设计,并进行三维模拟装配以及干涉检查,以提高整套装置的可靠性。(3)通过ANSYS Workbench分别对转子总成以及成型模具建立有限元分析模型。对转子总成进行了模态分析以及瞬态分析、对成型模具进行了静力学分析,以验证整套装置工作过程中各关键零部件的稳定性与可靠性。