稻麦是我国基本粮食,水稻年产量为21200万吨,小麦年产量为13143万吨,稻麦收获工作量巨大,全国96%的小麦、75%的水稻已实现机械化收获。稻麦联合收割机是收获机械的典型代表,我国对稻麦联合收割机的研究与应用较早,已经形成较为完善的技术体系。在联合收割机作业过程中,机器与被收获作物相互作用,产生粉尘,这主要表现在收割机割台切割和输送过程,这些粉尘影响操作者身体健康,同时造成环境污染,已成为空气污染来源之一。针对以上问题,本文所做主要工作及取得主要结论如下:1)通过粉尘质量浓度检测仪、粉尘成分及粒度分析仪对稻麦联合收割机作业现场粉尘进行检测,分析了粉尘质量浓度区域分布规律,研究出粉尘质量浓度影响因素;探究了收获现场粉尘产生规律,获得了粉尘成分、粒径大小,为降尘系统的设计奠下基础。2)通过对吸送式气力输送理论进行分析,计算了降尘系统相关工作参数。研究农业收获粉尘特性与降尘原理,参考环境工程知识,结合收割机可用布置空间,对降尘箱、吸尘罩进行结构设计与参数计算。搭建出一种负压吸尘、滤筒排尘的稻麦联合收割机机载式降尘系统,构建了初步试验系统。3)借助仿真软件对降尘系统进行了气流场分析,发现降尘箱入口处有射流现象,滤筒过滤负载存在差异,降尘箱内部流场紊乱,均匀性差,均方差达到1.54。通过提高降气室高度,增添n型风道、档风板和气流均布板,优化了降尘箱内部结构。对优化后的降尘箱进行气流场分析比对,发现入口处射流现象得到缓解,滤筒过滤负载差异降低,降尘箱内部流场的均匀性与稳定性得到提高,优化后均方差降低为0.89,表明优化后的降尘系统工作性能显著提高,仿真分析对降尘系统的设计具有指导意义。4)采用Box-Behnken中心组合试验方法对收割机降尘系统作业参数进行了优化,建立了收割机速度、环境湿度、风机转速对割台和尾部降尘效率的优化模型,得到了最优参数组合为:收割机速度为3.7 km/h,风机转速为3507 r/min,环境湿度为56%,此时割台降尘效率为75.2%,与预测值的误差为1.6%;尾部降尘效率为77.4%,与预测值的误差为2.2%,优化作业参数后降尘系统的降尘效率显著提高。通过Design-Expert8.0.6.1软件的Optimization模块,在较难工作条件下对最低风机转速进行计算,得到满足降尘要求的最低风机转速为3332 r/min。本文借鉴国外农业收获粉尘研究,吸收国内其他行业降尘原理,从农业收获粉尘特性入手,搭建了稻麦联合收割机机载式降尘系统,分析了降尘箱流场特性,提出优化方案,并对降尘系统进行田间效率试验,得到系统最优工作参数,提升收割机技术,探索联合收割机降尘技术途径。