花生脱壳是花生收获之后的必经作业环节,我国的脱壳作业基本实现机械化,但机械脱壳效率低且损伤高,对于种仁质量要求更高的种用花生脱壳作业尚有不足之处。本文针对花生育种研究中存在的花生量小但品种多、荚果大小不一的具体情况,人工脱壳效率低而机械脱壳损伤多、脱净率低等问题,结合国家自然科学基金“花生脱壳与机械损伤机理及低损脱壳机技术研究”(项目编号：50775151)和高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(编号：20122103110009)展开研究。根据对国内外相关文献的查阅,采用理论与试验相结合的方法,对花生生产状况、现有脱壳原理与技术、相关脱壳结构以及物理机械特性试验等几个方面进行研究,提出“小型三级回转,单排三滚并列”的脱壳方案,并研制三滚式小区育种花生脱壳装置,对脱壳滚筒、打板及清选装置等关键部件的结构设计与参数优化。以小区育种为目的,选取白沙1016为脱壳试验对象,通过正交试验分析,以滚筒转速、脱壳间隙和打板个数为试验因素,损伤率和脱净率为试验指标,进行优化试验研究与最优组合试验验证。本文研究的主要内容与结论如下：1)通过对花生荚果及果仁的物理机械特性试验分析,为育种花生脱壳装置的研究与设计提供坚实的理论依据。根据花生荚果和果仁的几何特性分析、含水率与力学特性关系试验以及漂浮速度试验等,得到合适的凹板筛间隙与清选风速范围以及含水率对荚果破壳力与果仁破损力的影响规律。2)在大量的理论试验基础上,提出小区育种花生脱壳装置的总体设计方案与设计要求,并对花生荚果在脱壳滚筒中的两种主要受力形式进行受力分析与计算,以此证明该脱壳装置原理的可行性。3)对三滚式小区育种花生脱壳装置关键部件的设计与参数优化。该脱壳装置主要由进料装置、脱壳装置、清选装置、传动系统与机架等构成,脱壳装置由同轴并排放置的三个回转半径不同的滚筒和对应栅隙不同的凹板筛组成；清选装置为单进风口的离心式风机；通过带传动传递动力。4)对三滚式小区育种花生脱壳装置的性能试验。以滚筒转速、脱壳间隙和打板个数为试验因素,损伤率和脱净率为试验指标。通过性能试验将各因素对损伤率和脱净率的影响次序进行分析,从而得出各因素对试验指标的影响次序及最优组合。对试验结果验证并进行二次脱壳试验,得到试验指标的最佳结果。综上所述,本文提出的三滚式脱壳的结构原理,可以将分级后的花生荚果同时进行脱壳作业,满足对于种用花生脱壳多品种、多处理且荚果尺寸不一的适应性,为花生脱壳机的研制提供了进一步的科学指导与理论依据。