黄淮海两熟区玉米收获仍以果穗收获为主,晾晒难、损失大成为困扰农民的主要问题,籽粒直收技术可以省去脱粒、晾晒环节,可减少劳动强度,降低损失,是增加农民收入,是实现玉米全程机械化生产的关键技术。但在黄淮海两熟区,为保证冬小麦播种不受影响,玉米一般收获较早,含水率高,现有玉米籽粒直收机作业破碎率高,影响产后储藏和加工品质,应用较少,严重阻碍了玉米收获全程机械化的发展进程。针对上述问题,本研究以国外成熟的纵轴流玉米脱粒分离技术为研究基础,以降低玉米籽粒损失、提高收获质量为目标,分析现有脱粒装置破碎率高的原因,设计了柔性锤爪式脱粒装置。通过脱分原理分析和脱粒过程仿真模拟,确定并优化了该装置的结构参数,并结合单因素、正交试验得到最佳结构参数和工作参数组合,同时进行脱粒验证试验优选适宜机收品种,为两熟区玉米籽粒低损收获提供技术参考。主要研究内容如下:（1）对黄淮海地区常规种植的10个玉米品种成熟期的含水率与硬度进行测定,分析进入成熟期后含水率和籽粒硬度随时间的变化规律,确定籽粒硬度与含水率之间的关系,并测定硬度差异较大品种籽粒的抗压特性,以含水率、硬度和抗压特性为指标,对不同品种玉米的机收适宜性进行评价,筛选出适宜机收的品种。（2）在分析传统脱粒分离装置的基础上,创新设计了柔性锤爪式脱粒元件,对脱粒元件材料及结构进行了理论分析,对滚筒、脱粒凹板、间隙调整机构等关键部件的参数进行了设计,并基于Hertz理论,对脱粒运动过程进行研究,建立柔性锤爪与果穗受力分析模型,明确果穗受力过程,优化锤爪材料与结构,研制柔性锤爪式玉米脱粒分离装置试验台。（3）基于EDEM对果穗接触碰撞过程进行模拟仿真,对果穗运动状态及碰撞受力情况分析,明确了柔性锤爪式脱粒元件降低籽粒破碎率和未脱净率的机理,并确定滚筒转速、喂入量等参数的最优工作范围。（4）对柔性锤爪式脱粒分离装置进行单因素试验,确定脱粒滚筒转速、喂入量、脱粒间隙及锤爪组合型式等参数的最优工作范围,以滚筒转速、脱粒间隙和锤爪组合型式为试验因素,以破碎率和未脱净率为试验指标,进行正交试验,试验结果表明:在含水率33.67%的情况下,脱粒装置的最佳组合为滚筒转速450r/min、脱粒间隙40mm、锤爪组合型式为扁头+圆头锤爪,在此组合下籽粒破碎率与未脱净率可以控制在较优的范围内,得到籽粒破碎率为4.13%,未脱净率为0.56%,满足国家相关标准要求。