玉米作为我国三大粮食作物之一,种植面积大,秸秆资源丰富,但秸秆资源在利用过程中存在还田量过大,饲料采食率低等问题,需要对秸秆分段利用,即上部玉米秸秆粉碎收集,下部玉米秸秆粉碎还田。这种秸秆综合利用模式的关键是将秸秆切碎,对玉米秸秆分段切碎的关键部件进行研究。研究内容如下:（1）秸秆机械化利用现状的探究。秸秆还田量过大会造成下季作物的烧苗等问题,秸秆的粉碎效果差使得下季作物种子无法扎根,根据国内外玉米秸秆机械化粉碎方式,针对国内玉米秸秆粉碎收集装置的刀轴转速较高,对动力需求大;秸秆还田机的粉碎效果差,粉碎后长度不合格的秸秆较多等问题,对玉米秸秆分段切碎关键部件进行研究,在玉米收获机的基础上设计一种秸秆揉切输送装置以及一种锯盘式秸秆粉碎还田机。（2）秸秆揉切输送装置的设计。设计了一种安装在玉米收获机割台摘穗辊下方的秸秆揉切输送装置,用于粉碎玉米秸秆在地表60 cm高度处切断后的上部秸秆,并将粉碎后的秸秆输送给风机进行吹送收集。选择了滚刀将秸秆在60 cm处切断。根据锯齿的揉切效果设计三叶片式揉切刀片,确定了刀片的设计方案,通过分析计算确定了刀片直径、刀刃切削角、相邻刀片的刀刃倾斜角度、刀轴直径等参数。通过动平衡校核对刀轴上结构进行了优化,并介绍了刀轴的整体结构。对长键进行选择并进行强度计算。对刀片进行了应力仿真分析,确定了刀片强度满足工作强度。（3）秸秆揉切输送试验台的试验与分析。为了验证该装置的粉碎效果,设计并加工了试验台进行试验。通过单因素试验、正交试验以及验证试验的数据分析,确定了当刀轴转速为500 r/min,刀片为锯齿刀片与三角刀片混合排列时效果最佳,秸秆粉碎合格率达到97.22%,消耗功率为2.831 k W,达到预期要求。（4）锯盘式秸秆粉碎还田机粉碎部件的设计与试验。根据秸秆还田机工作部件入土工作击打土壤、秸秆粉碎长度合格率低等问题,设计了一种甩刀轴反向旋转,在工作腔内利用锯盘切割器粉碎秸秆的锯盘式秸秆粉碎还田机,避免了甩刀入土工作。设计罩壳间隙严进宽出,更好的粉碎秸秆并且避免堵塞。设计了锯盘式秸秆粉碎还田机的传动系统。确定了各轴转速及传动比。设计了一种甩刀以及一种锯盘切割器,通过受力分析确定了甩刀轴、锯片等结构的参数;对甩刀轴进行了优化设计;通过ANSYS软件仿真分析确定了所设计的结构满足使用要求;利用Solid Works绘制三维模型,利用Auto CAD绘制二维图,完成样机试制并进行田间试验。田间试验结果表明,锯盘式秸秆粉碎还田机秸秆粉碎长度合格率为95.71%,达到设计要求。