木薯机械化收获是木薯种植业的薄弱环节,目前国内的挖拔式木薯收获机械缺乏成熟机型,现有的木薯收获机械自动化控制程度不高,国外的木薯收获机械较为成熟,但并不适用于我国的粘性土壤。因此,研制一种适合于我国粘性土壤作业,拔起速度可控,集挖掘松土-拔起-抖动分离功能于一体的新型木薯块根收获机,对于推动我国木薯收获机械化的发展具有重要意义。本文综合考虑木薯生长情况、作业效率、土薯分离干净度、收获拔断损失率、最大拔起力、牵引阻力等因素,在广西大学原研制的木薯收获机基础上,先对新型木薯收获机及各主要部件进行设计,后采用刚柔一体耦合技术,建立木薯收获机虚拟样机,在作业载荷条件下对主要部件进行应力应变分析,同时,对主要部件进行参数化建模,开展轻量化优化,最后通过田间试验,验证了设计的合理性。结果表明,设计的新型木薯收获机主要结构参数合理,各机构运行平稳,能按设计要求完成相关动作;主要工作部件的轻量化效果显著,前直梁的质量减轻了 43.6%,支撑杆重量减轻了 36.8%,连接板质量减轻了 23.2%,斜支梁质量减轻了 53.6%,犁柱质量减轻了 34.6%;收获机的块根拨断损失率为4.71%,相对于原木薯收获机降低了 47.08%;土薯分离干净度平均为0.795,提高了 13.9%。