油葵作为一种油料作物,在世界范围内有72个位于温带和亚热带的国家种植。油葵富含植物油,是最重要的食用油压榨原料之一,如何将籽粒从葵盘中分离出来,即油葵脱粒,是目前油葵机械化收获作业的关键工序之一。油葵机械化脱粒装置应具备作业效率高、低破损率、低损失率、低功耗等特点。本文结合油葵种子和葵盘的物理特性及力学特性,针对现有油葵脱粒机的脱粒滚筒进行参数设计和试验研究,通过采用最佳的击打力以及选择合理的脱粒滚筒长度和脱粒间隙,优化脱粒性能,降低籽粒损失。在此基础上,开发一种具有螺旋输送功能的新型轴流脱粒装置,该装置可在对油葵物料均匀输送的同时进行油葵脱粒,通过台架试验获取了其最佳作业参数。主要的研究内容、方法及结果如下:（1）机械化收获影响因素分析合适的收获方法是决定油葵收获质量的因素之一,目前的研究工作主要是探索较优的油葵机械收获方法,以期寻找最适宜的机械收获原理和作业参数,来取代人工作业,从而降低人工收获过程中的籽粒损失和提高劳动效率。然而在收获过程中,待收获的油葵,除了受自然条件和种植模式限制外,还会受到籽粒含水率、机器行进速度、喂入量、拨禾轮转速、拨禾轮高度、脱离滚筒角速度、脱粒间隙、脱粒元件、振动筛倾斜角度、振动筛频率、清选风速、螺旋输送器的角速度、螺旋输送器和底板的距离等诸多因素影响。论文分析总结了当前油葵收获技术的研究现状,通过剖析油葵物料从切割阶段到输送阶段中的运动规律,探明油葵籽粒的产量和质量控制与不同油葵收获阶段的变量的关系,通过优化收获技术,以期实现少劳动力、低损失、低损伤、高效率的收获方式。（2）含水率对籽粒物理特性和力学特性的影响本文研究了―DW667‖油葵种子含水率对其物理特性和力学特性的影响,测量了籽粒物理参数,如长度、宽度、厚度、平均直径、球度、籽粒表面积、千粒重、体积密度、真密度和孔隙率等,同时测量了籽粒力学特性参数,如轴向和径向的压缩负载和位移形变。选择籽粒含水率为4%、10%、15%、20%、25%等5水平进行试验,结果表明,随着含水率的增加,籽粒长度、宽度、厚度和平均直径分别从10.57 mm到11.05 mm,4.50 mm到4.79 mm,2.85mm到3.12 mm,5.13mm到5.48 mm,球度从49 mm增加到50 mm,籽粒表面积从82.95mm2增加到94.53 mm2,千粒重由33.7 g增加到41.62 g,籽粒的体积密度、真密度、孔隙率分别由286.80到314.98kg/m3,406.47到483.61kg/m3,29.22到34.54%。轴向和径向的位移形变分别由1.63mm增加到2.63 mm,0.70mm到1.87mm,同时,随着含水率从4%上升到25%,籽粒破裂所需的轴向和径向压缩载荷分别由25.3N下降到12.39N,11.5N下降到5.63N。（3）油葵脱粒装置优化设计与试验研究优化脱粒装置的性能有助于提高生产率、提高油葵籽粒质量以及降低脱粒功耗,本文通过改进四种脱粒鼓（耳棒45鼓、耳棒90鼓、环棒45鼓、环棒90鼓）,在此基础上,研制出了一种新型油葵脱粒装置。以机器产量、功率要求、脱粒比能、种子损坏率、未脱粒种子百分比和脱粒效率等五个因变量为评价指标,在不同的滚筒转速（150、200、250和300rpm）和不同的凹面间隙（10、15mm和20mm）条件下进行脱粒试验。对试验结果统计分析,得出滚筒转速、脱粒间隙对试验结果有显著影响。结果表明,脱粒机的生产率随着滚筒转速增加而增加,随着脱粒间隙（环棒45鼓）增加而减小;功耗随着滚筒转速增加和脱粒间隙（原齿形）减小而增大,与之相反,比能随着滚筒转速增加（低脱粒间隙,环棒45鼓）而减小,籽粒损失率随着滚筒转速的增加和脱粒间隙（环棒45鼓）减小呈现升高,未脱净率随着滚筒转速增大和脱粒间隙（环棒45鼓）降低而减小。当脱粒鼓为环棒45鼓时,未脱净率最低,脱粒效率随着滚筒转速增大和脱粒间隙降低而增大。根据Buckinghamπ定理,建立了以脱粒滚筒脱粒效率为指标的预测方程。结果表明,对于原始滚筒、耳棒45鼓、耳棒90鼓、环棒45鼓和环棒90鼓滚筒进行测试,发现预测脱粒效率与实测脱粒效率的决定系数（R2）分别为0.9659、0.9747、0.9146、0.8892和0.9741。对滚筒参数优化,发现当脱粒鼓为耳棒45鼓、滚筒转速为300、凹面间隙为10mm时,脱粒效率从96.3%提高至97.93%,能耗从9.65k W.h/t降低到4.61k W.h/t。（4）带螺旋输送器的轴流式油葵脱粒机设计与研究油葵脱粒是油葵后续籽粒清选、干燥、榨油等加工过程的基础,机械脱粒存在最大问题是:脱粒后的作物以及一些未脱粒的葵盘易在脱粒滚筒的前三分之一处堆积。为了解决上述问题,提高油葵脱粒效率,本文设计了一种油葵脱粒装置,该脱粒装置具有一个封闭式的脱粒仓系统,并配备有螺旋输送器,可以将葵盘均匀的输送到脱粒滚筒上,以提高脱粒效果。以不同水平的滚筒转速（150,200,250,300rpm）和喂入速度（600,700,800,900kg/h）为试验变量,以籽粒损失率,未脱净率,脱粒效率,装置生产效率,能源消耗,比能消耗为评价指标开展台架试验。结果表明,滚筒转速和喂入速度对脱粒效果有显著影响,且脱粒效率随着滚筒转速的升高而升高,当喂入量达到800kg/h时,脱粒效率也随之升高,然后开始下降。在不同喂入速率下,未脱净率均随滚筒转速的增加而降低,当喂入速率达到800kg/h时,未脱净率降低,当喂入速率较高时,未脱净率开始增加。随着滚筒转速和进给量的增加,籽粒破损率、能源消耗和机械生产率都有所提高。根据Buckinghamπ定理,建立了脱粒效率的预测方程,得到了R2值为0.9309的脱粒效率预测方程。该机避免了堵塞问题,提高了脱粒效率。