针对传统纵轴流联合收获机清选系统单层筛架在作业过程中存在大喂入量下损失率和含杂率高等问题,设计了一种结构紧凑、清选能力强、清选效果好的双层振动清选装置,提出了双层异向独立振动的玉米籽粒清选方式,分析确定了筛面和物料的运动规律、清选筛和双风道的结构参数以及传动机构的运动参数。以籽粒含杂率、籽粒损失率和分布比例为评价指标,对曲柄转速进行单因素试验,确定最佳工作参数为上曲柄转速220 r/min、下曲柄转速190 r/min;选取上筛曲柄长度和下筛曲柄长度为试验因素,进行了两因素三水平正交试验,确定较优组合为:上、下筛曲柄长度分别为50 mm与40 mm。在较优水平组合下,以8 kg/s的喂入量进行验证试验,试验结果表明籽粒损失率为0. 45%,籽粒含杂率为0. 76%,籽粒分布比例为1. 92%,清选效果较好,能满足清选性能要求。