油莎豆被称为“油料植物之王”,是一种新型油料作物,富含蛋白质和氨基酸,营养价值极高,市场前景广阔;油莎豆易种好管、耐盐碱、耐干旱、抗逆性强,在沙漠地区种植不仅可以防风固沙、改良土壤,还可以为当地带来一定的经济效益。近年来,油莎豆产业在新疆沙漠地区逐渐发展扩大,实现油莎豆机械化收获是促进产业发展的关键,由于油莎豆根系发达,且相互交错,易将大部分油莎豆颗粒被根系包裹缠绕,造成机械收获过程中脱粒困难、损失率高等问题。针对以上问题,本文对新疆沙区油莎豆种植模式、油莎豆物料特性等进行了调研,结合油莎豆收获用户需求和功能需求,综合运用理论分析、模拟仿真与物理试验相结合的方法,开展了油莎豆脱粒分离装置的研究。本文所涉及的主要内容如下:（1）以新疆生产建设兵团第三师五十四团种植油莎豆为研究对象,对油莎豆的种植模式进行了调研,同时试验测得油莎豆的密度为1.089 g/cm~3,含水率为26%,休止角为30.39°,油莎豆-钢板摩擦系数为0.41,植株根系-钢板静摩擦系数为0.35,豆-根拉断力分布在0.5～6 N之间,其中2～3.5N占53.3%。（2）结合收获期油莎豆物料特性进行研究的基础,综合分析用户需求和功能需求,确定了油莎豆脱粒分离装置总体方案,该装置主要由脱粒滚筒、凹板筛、脱粒机顶盖等部分组成,并分析油莎豆脱粒分离装置的主要特点和工作原理,确定了装置传动方式,并对传动系统进行了设计。（3）在确定整体方案的基础上,对脱粒滚筒、凹板筛等关键零部件的结构参数和工作参数进行设计和选择;利用EDEM离散元仿真软件建立物料离散元模型,对物料在脱粒分离装置内的运动过程进行仿真分析,同时借助高速摄像验证仿真试验结果的可靠性,对关键部件的功能性和设计的合理性进行验证。（4）通过单因素试验分析了全钉齿、全弓齿、钉齿-弓齿组合式三种脱粒滚筒对破碎率、杂余率和夹带损失的影响规律,结合单因素试验结果,采用钉齿-弓齿组合式脱粒滚筒进行多因素试验,获取了油莎豆脱粒分离装置最优工作参数组合为脱粒滚筒转速320 r/min、脱粒间隙22 mm、喂入量2.2kg/s,并进行试验验证,试验结果表明破碎率1.426%,杂余率18.649%,夹带损失率0.812%,满足脱粒分离作业要求。