牧草是发展优质畜牧业的重要物质基础。我国具有丰富的牧草资源,但是由于草场的天然分布以及草场退化,导致牧草不能被合理高效的利用。限制牧草高效利用的最主要原因是牧草自身松散的特性,解决该问题最有效的方法就是对牧草进行压缩打捆,增大牧草体积密度。牧草压缩有一定的规律,存在“松散”和“压紧”阶段。目前市面上的压捆机大多采用曲柄滑块压缩机构,没有考虑不同阶段压缩力与速度之间的匹配关系。并且整机尺寸较大,不适合分散小户以及山地丘陵草场使用,因此本文提出一种小型凸轮式牧草压捆机,利用凸轮能够实现复杂运动的特点弥补传统压捆机的不足。本文首先分析了牧草在压缩过程中的特性,根据压缩力与密度比之间的关系,结合活塞行程确定两个阶段的分界点,再选择合适的从动件运动规律进行凸轮设计。对凸轮进行了优化改进,解决了在分界点处从动件产生的停顿,提高了压捆机的工作效率。用Pro/E软件进行了零部件的三维建模装配,对压捆机中主要受力零件做了有限元分析,并对整台压捆机进行运动模拟仿真。得出优化后凸轮机构的位移、速度曲线,与牧草压缩特性相符。试制样机并进行试验验证。通过对试验测得的压缩力和位移分析得出,凸轮式压缩装置能够实现变速压缩,减小压捆机能耗。压出草捆质量较好,密度达到中密度草捆要求。证明了凸轮式压捆机设计的可行性。