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新疆棉花的种植面积及产量在全国占有主要地位,新疆棉花产业对新疆经济有着巨大影响,同时对全国棉花市场的稳定也起着关键作用。随着棉花产量的增加和人工劳动力的短缺,机械化采棉成为今后新疆棉花采收的趋势。与此同时近几年来,随着我国农业不断发展,机械化水平不断提高,在我国棉花生产全程机械化过程中,目前没有完全国产化的采棉机,这极大制约了棉花生产的机械化程度,并且现有国产采棉机采摘棉花含杂相对较高,导致后续棉花加工过程中除杂工序增多,棉花纤维变短、棉花的质量等级下降。因此对棉花的分离装置进行研究,对棉花生产机械化具有重要的现实意义。针对统收式采棉机的采摘原理是将棉枝、棉桃、棉叶及棉花一并收获,因此在采摘过程中会混入一些杂质如棉枝、棉桃、棉叶、异性纤维等,这些杂质的混入,影响到棉花的分级等级,如何降低统收式采棉机机采棉的含杂率成为需要解决的问题,本文利用设计与分析软件,对统收式采棉机分离系统中关键零部件中进行优化与设计,对分离系统钉齿滚筒进行基于虚拟样机技术的运动学仿真,得出了具有实际意义的速度数据,为结构优化提高了理论依据。(1)对国外的分离系统、分离方法和分离理论进行探究,明确现有的分离系统有哪些优点和哪些不足之处,分析采摘物料杂质形成的原因,确定采摘物料的分离特点和分离条件,根据统收式采棉机采用了气力和机械相结合的综合分离系统,在输送系统的末端增设气力分离系统,除去棉桃、棉杆、棉壳等重质杂质,较轻的杂质和棉花经气力输送到机械式分离系统,进行进一步的杂质清理。(2)对统收式采棉机中,机械分离系统的基本零部件(如刺钉、刺钉滚筒、格条栅、绞轮等)进行参数确定,使用solidworks软件对机械分离系统的零件进行三维实体建模。对分离系统中滚筒部件进行基于虚拟样机技术的运动学仿真,得出了具有实际意义的速度数据,为结构优化提高了理论依据。