花生是我国重要的经济作物，也是重要的油料作物，总产量位居世界第一。随着近年来我国花生生产机械化的发展，两段式花生收获成为花生收获的主要形式。为进一步提高两段收获中第二段花生捡拾联合收获的作业质量，需要对花生捡拾联合收获机进行优化设计，以花生捡拾联合收获秧果与机构相互作用关系为主要研究内容，首先对花生植株的物理特性进行了测量研究，基于花生植株的物理特性，对现有花生捡拾联合收获机中的关键部件完成了优化设计；再对主要部件进行了运动学分析与动力学分析，基于运动学与动力学分析，利用ADAMS软件对捡拾过程完成了模拟分析，利用ANSYS软件对振动筛进行了固有频率的分析，最后通过试验研究针对各关键部件完成了参数的优化设计与验证分析。经以上研究为花生捡拾联合收获机的优化升级提供理论与方法基础。
　　(1)对花生植株的物理特性进行试验研究。先对花生荚果的尺寸进行测量与分析，最大长度都没有超过50mm，最大宽度与厚度也均在25mm以下，通过数据分析，对摘果凹板筛和清选振动筛的优化设计提供参考依据。在不同含水率的情况下对花生荚果进行了抗剪应力试验、荚果果柄连接处抗抗剪应力试验、果柄秧蔓连接处抗拉力试验，为花生捡拾联合收获机各机构与秧果相互受力提供参考范围，有利于机具的优化设计。
　　(2)根据花生植株的物理属性和花生植株被挖掘铺放后的状态，对花生捡拾在联合收获机的关键部件完成了优化设计，主要包括捡拾装置、摘果装置和清选装置的核心机构。使花生捡拾联合收获机的性能得到了进一步提升。
　　(3)为研究花生植株的运动轨迹，求出了捡拾弹齿顶端的运动轨迹，对捡拾装置进行运动学分析，得到捡拾弹齿顶端的位移方程和速度方程。根据位移与速度方程，建立了捡拾区域的数学模型，探究影响捡拾率的因素，提高了捡拾率。再对振动筛上的花生荚果及其杂质进行动力学分析，求得了经优化后振动筛可以对花生荚果及其附着物完成抛掷作用的条件，对振动筛运动及动力参数进行了分析。
　　(4)在运动学与动力学研究的基础上，通过利用ADAMS软件对捡拾过程进行了模拟仿真，得到了花生植株质心的运动轨迹，利用对运动轨迹的研究，探究了机具前进速度与捡拾弹齿转速对花生植株质心在捡拾过程中运动趋势的影响，分析了两个主要因素对捡拾质量的影响程度。然后利用ANSYS软件对振动筛进行了固有频率的模态分析，其固有频率值为17.864～101.33Hz，将激励频率与固有频率代入避免条件关系式，固有频率值完全避开产生共振效果的范围，不会发生共振现象，设计较为合理。
　　(5)最后对各关键部件完成了相关试验研究分析。将优化后的捡拾装置在4HZJ-2500型花生捡拾联合收获机上，在能完成对花生植株有效捡拾的条件下进行了单因素试验，分别探究了在不同离地高度下，整机行进速度和捡拾装置旋转速度对捡拾率的影响状况。制作经过优化设计的摘果装置试验台，选取摘果滚筒的转速、摘果钉齿与凹板筛的间隙和凹板筛筛格的间隙三个试验因素，使用BBD试验设计的相关方法，探究了影响摘果装置主要性能(摘果率、破损率)。最后对清选装置作业效果进行了试验验证，将优化设计之后的清选装置安装在花生捡拾联合收获机上，进行重复试验，得到了平均含杂率，含杂率均低于4%，是远低于行业标准的，符合设计要求。