澳洲坚果具有较高营养价值和药用价值,也因此备受人们青睐。近几年来,随着现有幼龄果园的陆续投产及果园陆续进入丰产期,我国澳洲坚果的产量将大幅度增长,而加工技术的匮乏造成的瓶颈问题将变得日益突出。现存的剥壳设备又存在着作业成本高、整仁率低、通用性差等缺点。同时对澳洲坚果破壳理论研究过少。在此背景下,我们对澳洲坚果破壳工艺理论和破壳设备进行以下研究。针对澳洲坚果的破壳工艺参数进行正交试验研究,以坚果果径等级大小、加载速率、加载方向为因素,破壳力、整仁率为试验指标。最后通过SPSS分析软件得出三种因素皆对澳洲坚果破壳指标有重要影响。综合分析得出:果径等级越大,其破壳力越大。沿种脐线方向加载时,破壳效果最佳。加载速率为25mm/min～45mm/min间为最佳。同时经试验得出澳洲坚果是各向异性的。选用ANSYS软件对从五个不同方向加载的澳洲坚果进行有限元分析,分析得出沿两端方向受压时,产生的局部裂纹点较少,造成小的破碎和小的碎仁比较多,故澳洲坚果破壳效果欠佳;垂直于种脐面方向加载时,裂纹点稍多,裂纹走向较明显,破壳效果较好;沿种脐线方向加载时,裂纹有明显的走向,裂纹点多则易扩展,破壳效果最佳。依据试验结果设计了两种澳洲坚果破壳机,即偏心挤压式破壳机和击打式破壳机。并采用Solidworks完成对两种坚果的零部件建模,同时依据零部件的装配关系来完成装配。选用Motion模块对两种方案进行运动学仿真,从击打杆接触点的位移图像可以看出击打式澳洲坚果破壳机的运动不是很稳定。所以选择偏心挤压式破壳机为最终方案。