针对目前马铃薯种薯切块机极易切除顶芽以及薯块重量不均匀的问题,在满足种薯切块要求及播种要求的前提下,设计一种马铃薯种薯切块试验台,该试验台在电机的驱动下采用十字切割方式对种薯进行分割,其能有效保留种薯顶端优势且均分顶芽,该试验台关键部件主要包括四爪夹持输送装置和双圆盘刀切块装置。本文主要研究内容如下:（1）对荷兰15号、延薯4号马铃薯种薯进行了生物力学特性研究,测定了两种马铃薯种薯的含水率,并运用电子万能试验机完成了马铃薯种薯剪切力学特性的测定,为试验台的设计提供理论基础。（2）马铃薯种薯切块机试验台整体结构设计,种薯夹持输送装置与切块装置的关键零部件设计与分析,运用Solidworks 2019与Auto CAD软件对关键零部件进行绘制,完成关键部件的结构、尺寸参数确定以及工作参数的选择。（3）通过夹持输送装置夹持固定种薯的设计实现了低漏取和低损耗。对马铃薯种薯夹持过程进行了力学、运动学和能量学分析,建立数学模型,确定了影响漏取率和损耗率的因素为喂入高度、弹簧刚度系数和夹板材料,并证明了因素选取的合理性。通过单因素试验及三因素三水平正交试验得出最优参数组合为喂入高度为100mm、弹簧刚度系数为60N/m、夹板材料为EVA时,在该组合下漏取率为2.68%、损耗率为4.43%,夹持效果最好,满足种薯切块要求。（4）通过对夹持输送装置旋转过程的分析,确定了两把圆盘刀的安装位置,第一圆盘刀与种薯进料端之间的距离为300mm,两盘刀刀片之间的距离为300mm。通过分析种薯接触圆盘刀时的受力情况,确定圆盘刀的最小半径为165.96mm。通过分析刀具的切割次数和切割强度,发现输送轴转速和刀轴转速对切块机的性能有很大的影响。经台架试验,输送轴转速应小于45r/min。依据现有切块机参数,通过理论计算对刀轴转速进行优化,确定刀轴转速范围为100～120r/min。最后,利用Design Expert8.0.6软件进行Box-Benhnken设计,其中输送轴转速、刀轴转速和圆盘刀半径是影响因素。随后,采用三因素三水平二次回归正交试验优化薯块留芽率和合格率。结果表明,输送轴转速为29r/min、刀轴转速为119r/min、圆盘刀半径为183mm,该试验台的性能更好,此组合下薯块留芽率为97.21%,合格率为95.25%。还进行了验证试验,以验证最优参数组合,相应的留芽率为98.13%,合格率为95.75%,完全满足种薯切割的要求。