随着人们对绿豆日益增长的需求,丘陵山区的绿豆种植面积逐年增加,适宜机械化收获绿豆新品种的研发与普及,极大地推动了绿豆机收的进程。我国南方丘陵山区地块小而散,整体地势陡峭,土壤黏且重,不适宜中大型联合收割机广泛作业,而传统人力收获具有工作效率低下、劳动强度大和生产成本高等缺点,如今又面临劳动力短缺的困境,因此设计适用于丘陵山区绿豆收获的联合收割机对提高绿豆收割效率、解放农村劳动力和推进农业现代化进程有着重要的意义。脱粒装置和清选装置是联合收割机的两大核心部件,它们的工作性能直接影响着机收的工作效率,本文对适用于绿豆收获的脱粒装置和清选装置进行设计与试验。具体的研究内容主要有以下几个方面:（1）绿豆的农艺性状和物料特性研究。对绿豆的主茎秆高度、主茎秆中下部直径、豆荚长宽以及绿豆籽粒尺寸进行测量统计,并通过悬浮速度试验台测量绿豆籽粒悬浮速度,为设计脱粒装置和清选装置提供依据。（2）丘陵山区绿豆联合收割机脱粒装置的设计与仿真分析。研究脱粒装置的工作原理,依据绿豆喂入物特性选择的脱粒装置为轴流滚筒式。设计脱粒滚筒、脱粒元件、凹形筛网和导向顶盖。脱粒滚筒是脱粒装置的核心部件,利用Solid Works软件对脱粒滚筒进行三维建模,利用ANSYS软件中对其进行静力学分析和模态分析,能够保证脱粒滚筒结构强度满足工作要求。（3）丘陵山区绿豆联合收割机清选装置的设计与内部气流场数值模拟。研究清选装置的工作原理,依据脱粒装置绿豆脱出物特性,选择风筛式清选装置。设计离心风机、组合式振动筛及传动装置,确定筛孔尺寸。运用Solid Works软件分别对不同开度下的普通平板百叶窗筛和“f”形百叶窗筛的清选装置进行三维建模,运用ANSYS 2021 R1软件的Fluent模块分别对两种筛网结构的清选装置内部气流场进行针对气流分布和速度大小的数值模拟计算,分析对比两种筛网对气流场的影响。进行筛面上物料受力分析,对比普通平板百叶窗筛筛面和“f”形百叶窗筛筛面对绿豆脱出混合物阻挡作用的优劣情况,得到“f”形百叶窗筛比普通平板百叶窗筛更适用于绿豆脱出混合物的清选作业。（4）脱粒清选装置的台架优化试验和田间试验。将设计制造的脱粒装置和清选装置安装于小型收割机脱粒清选试验台,模拟绿豆实际收获情况,将成熟绿豆植株喂入试验台进行试验,统计在不同风机转速、筛片开度、喂入量和曲柄转速参数组合条件下的绿豆籽粒含杂率和损失率。以风机转速、筛片开度、喂入量和曲柄转速四个影响因素为研究对象,根据台架试验所统计的数据,利用Design-Expert软件分别对绿豆籽粒的含杂率和损失率进行方差分析和响应面优化,得到只有筛片开度对含杂率影响显著、四个影响因素均对损失率影响显著的结论,得出最优参数组合为风机转速1617 r/min,筛片开度23.24 mm,喂入量0.44kg/s,曲柄转速317.53 r/min,含杂率和损失率分别为3.11%和0.15%,由于在实际试验中无法将各参数精确到最优值,故取近似参数值进行田间试验。把脱粒和清选装置安装于联合收割机,并将联合收割机各参数调节为最优参数的近似组合,在最优参数组合下,绿豆籽粒的平均含杂率为3.84%,平均损失率为0.51%,与软件优化结果做差后取绝对值,得到含杂率和损失率相对误差值分别为0.73%和0.06%,满足丘陵山区绿豆联合收割机收获要求。