筛分是谷物收获的重要环节,直接影响谷物收获机械清选装置的性能。在谷物的筛分过程中农业物料的非均匀喂入会导致物料颗粒在筛面的不均匀分布,造成振动筛筛分性能的下降。由于其运动形式的单一性,目前应用最为广泛的往复式的振动筛很难有效解决物料颗粒非均匀喂入所导致的筛分性能下降的问题。本文提出了一种多自由度的混联筛分装置,能够实现筛面姿态角和筛面倾角的调节,采用离散元方法（DEM）对农业物料颗粒非均匀喂入条件下的多自由度振动筛分过程进行了数值仿真,分别对筛面上农业物料颗粒的运动、分布规律及筛分损失率进行了研究,提出了通过调节筛面姿态角来降低筛分损失率的方法,并建立了不同颗粒喂入条件下筛分损失率最小值所对应的理想姿态角的计算模型,最后开展了水稻颗粒的振动筛分台架验证试验。本文的研究内容主要包括:1、农业物料颗粒在多自由度振动筛面的运动规律研究。定义了一种物料颗粒喂入不均匀程度的评价指标,分别研究了筛面倾角、筛面姿态角和颗粒喂入不均匀度对颗粒群在筛面长度方向和宽度方向上运动速度的影响规律,结果表明:筛面倾角是颗粒群在筛面长度方向平均速度的主要影响因素,喂入不均匀度和筛面姿态角主要影响颗粒群在筛面宽度方向的平均速度。2、颗粒群在筛面的分布规律研究及神经网络分布模型的建立。研究了喂入不均匀度、筛面姿态角和筛面倾角对筛分稳态后颗粒在筛面上分布的影响,以筛面姿态角和不同喂料区域的颗粒喂入速率为输入,筛面不同区域的颗粒数量为输出,使用神经网络建立了随筛面姿态角变化的颗粒在筛面的分布模型,该模型对颗粒在筛面分布的预测准确性在90%以上。3、农业物料颗粒非均匀喂入条件下的筛分性能优化方法。选择筛分损失率作为筛分性能的评价指标,分别分析了喂入不均匀度、筛面倾角以及筛面姿态角对筛分损失率的影响规律,确定了通过调节姿态角来提高筛分性能的优化方法,并建立了针对物料颗粒非均匀喂入的理想姿态角的计算模型,验证试验结果表明该模型的预测误差低于10%。4、水稻颗粒筛分台架试验。在已研制出的多自由度混联振动筛上开展了不同颗粒喂入方式、筛面姿态角和筛面倾角的水稻颗粒筛分台架试验,试验结果表明:在水稻颗粒非均匀喂入时,减小筛面倾角可以减少筛分损失,但此时颗粒容易在筛面堆积,适当调节筛面姿态角有利于颗粒在筛面的分布趋于均匀,可以有效降低筛分损失率;喂入不均匀度μ=0.4时理想姿态角β=1.23°,喂入不均匀度μ=1.0时理想姿态角β=1.90°,与仿真结果差值分别为0.18°,0.13°,试验与仿真结果吻合度较高。