我国是一个农业大国,“三农”一直是国家重点扶持的对象,随着农业机械水平的发展,谷物收获机械也需要在技术上更加完善和提高。如今稻麦的收获主要依靠联合收割机的工作,而脱粒装置承担稻麦的脱粒任务,是联合收割机一个不可或缺的组成部分。因此,很有必要对联合收割机的脱粒装置的关键部分进行系统的分析和研究。本课题针对半喂入联合收割机常用的弓齿脱粒滚筒装置,在脱粒特性、弓齿排列、运转平衡、振动模态等方面进行了理论分析和优化设计,目的是在保证收割机脱粒装置正常运行的前提下,探求弓齿分布规律,分析出滚筒振动频率和平衡特性,从而进一步优化脱粒机构,提高脱粒效率,使之更加适应小型半喂入联合收割机的工作。为了达到预期构想,本课题主要分四个部分进行研究。首先对谷物特性和碰撞特性进行分析,建立谷粒与脱粒元件的碰撞模型,分析出谷粒与弓齿碰撞的极限速度;其次建立起弓齿排列的数学模型并建立数学理论,寻求脱粒能力与弓齿特性的关系,从而对滚筒和弓齿等结构进行了优化设计;然后建立了滚筒运转的数学模型,并对脱粒装置运转状态进行分析,并结合ADAMS分析软件,对滚筒结构进行了动平衡分析与优化;最后针对脱粒滚筒装置的强度和工作时的振动问题,运用ANSYS进行了整体强度分析和模态分析,找出设计强度上的不足以及不同阶次下对滚筒影响最大的频率,防止结构产生共振。通过对以上四个层面的探讨与分析,从而建立起脱粒滚筒装置更加完善的理论,为以后脱粒装置的制造和优化提供完备的理论基础和解决方案。