水稻在我国的粮食生产和消费中占有主导地位,无论是种植面积还是产量均位居世界前列。而再生稻是我国众多水稻品种中的一种,是经过一定的栽培管理方式,使头季稻收割后稻桩上的休眠芽继续萌发生长成穗而收获的一季水稻,具有省时、省工、环保、增产等优点。随着再生稻的发展,再生稻收获机械化越来越重要,因此有必要对再生稻联合收获机的输送与脱粒分离装置进行设计与试验。为给再生稻脱粒分离装置的设计提供参考,本文研究了不同草谷比对脱粒分离装置性能的影响。使用不同草谷比的水稻对脱粒分离装置进行试验,分析了不同草谷比下各脱出物分布规律、脱粒损失率及脱出物含杂率等。根据目前已有研究与再生稻物料特性、收获特点,设计了再生稻联合收获机的输送与脱粒分离装置,对输送装置进行了静力学分析并优化结构。通过试验对比分析短纹杆板齿-杆齿和杆齿两种脱粒元件的夹带损失率和未脱净率,选取脱粒滚筒转速、导向板导角和凹板筛栅条轴向间距对脱粒分离装置进行单因素和多因素试验,通过分析试验结果得到各因素对性能指标的影响大小和最佳工作参数组合。主要完成内容如下:(1)草谷比对脱粒分离装置性能的影响。介绍了试验水稻的主要形态参数与所用联合收获机的主要参数,人工切割出不同草谷比的水稻,并对纵轴流脱粒分离装置进行性能试验,通过试验得到了不同草谷比下脱出物分布规律、脱粒损失率及脱出物含杂率等,其中夹带损失率与未脱净率随着草谷比的降低逐渐升高,而含杂率随着草谷比的逐渐升高而增加,为再生稻联合收获机脱粒分离装置的设计提供了参考。(2)输送装置设计与分析。对再生稻物料特性进行了测定,测定含水率,千粒重等,基于已有研究,结合再生稻的物料特性,本文设计了一种再生稻联合收获机输送装置。结合相关研究,确定各部件参数,利用ANSYS软件对输送装置外壳进行静力学分析,通过云图分析其强度,并优化部分结构,提高输送装置壳体的寿命和工作稳定性,设计的输送装置对比相同类型的输送装置,其整体质量减轻16.7%,同时满足强度要求。(3)脱粒分离装置总体设计。分析了脱粒分离装置的工作原理,概述了脱粒原理以及脱粒分离装置的种类;基于再生稻的物料特性,结合已有研究,设计了适用于再生稻联合收获机的脱粒分离装置,介绍了脱粒分离装置的总体结构,同时完成了对螺旋喂入头、脱粒滚筒等核心部件的设计。(4)脱粒分离性能试验。使用未脱净率和夹带损失率作为试验性能评价指标,将滚筒转速、导向板导角、凹板筛栅格轴向间距三个影响因素作为研究对象,先进行单因素试验,通过对比脱粒滚筒的脱粒元件为杆齿和短纹杆板齿-杆齿两种型式的未脱净率和夹带损失率情况,得出脱粒元件为杆齿时,未脱净率和夹带损失率较少。在单因素试验的基础上,采用杆齿作为脱粒元件进行多因素试验,试验结果表明:回归方程在约束条件内拟合较好,各因素对未脱净率的影响大小:滚筒转速>导向板导角>凹板筛栅格轴向间距;对于夹带损失率率,各因素影响大小:滚筒转速>导向板导角>凹板筛栅格轴向间距。利用响应面分析法,绘制响应曲面,分析不同因素水平对试验性能指标的影响,最终得到最优工作参数组合:滚筒转速760r/min、导向板导角19°、凹板筛栅格轴向间距19mm。对改进之后的再生稻输送装置和脱粒分离装置进行新一轮田间试验,得到的未脱净率与夹带损失率均符合国家要求,表明再生稻输送装置与脱粒分离装置的设计实现了预期的目标。