我国的生物质资源非常丰富,但是这些资源尚未被充分的开发利用,大量的农林业废弃物被随意的丢弃或就地焚烧,不仅造成了资源的浪费,同时对环境也造成的污染,因此对生物质能的开发与研究是十分重要的。目前,生物质能开发利用的多数技术,都需要对生物质原料进行一定的粉碎加工预处理,所以生物原料的粉碎是生物质能开发利用技术中不可缺少的重要环节。因此,研究与开发生物质粉碎机对生物质能源的发展有着重要的意义。本文以农作物秸秆为研究对象,针对我国现有的一些秸秆粉碎设备进行研究与探讨,并最终确定了研究方向与设计思路,本文具体在以下几个方面进行了研究：首先,对原材料秸秆进行了物理特性、化学特性和力学特性的分析与研究,并确定了秸秆粉碎机的切碎原理与方式,再结合我国已有机型的工作经验与试验结果,确定了高效节能秸秆粉碎机的设计方案,其中分别包括进料机构、切碎机构、粉碎机构、输送机构的设计以及动力匹配和风机的选型。其次,基于高效节能的目的,设计出一款集切碎、粉碎和输送为一体秸秆粉碎机,并将锤片转子设计成为轴流形式,在一定程度上减少了能量的消耗,能够使粉碎物料在粉碎室内均匀的分布,同时也增强了粉碎机对物料的粉碎效果。第三,本文采用了CATIA软件,对秸秆粉碎机进行了三维建模,同时还进行了装配干涉分析,保证了机型设计参数的可行性以及生产工作时的安全性。同时也提高了设计的工作质量,降低了试验设计的成本。最后,制作出样机并采用正交实验法对机器进行相关的试验,得到相关的试验数据,并利用SPSS软件对试验数据进行分析,检验秸秆粉碎机的工作性能,并最终确定了适合该机型到达最佳工作时所需要的最佳工作条件。