我国是农业大国,粮食产量居世界前列,秸秆作为粮食生产中产生的主要副产品之一,是一种产量巨大且十分宝贵的生物质资源。对秸秆实行粉碎还田是一项低成本的处理方式,同时可以提升耕地质量,实现农业的可持续发展。目前,我国秸秆机械化粉碎还田技术还存在一些问题:1、秸秆未得到及时掩埋,经太阳暴晒后水分蒸发,养分流失,降低了秸秆本身的肥效;2、被粉碎后的秸秆被抛撒到地表,易点燃、易风扬,不能从根本上杜绝火灾的发生;3、秸秆地表覆盖量太大,加上秸秆粉碎程度低,使秸秆难以进行自然腐解,且影响后期免耕播种;4、作物地下根茬得不到有效粉碎,既影响播种又影响后期作物生长。秸秆粉碎还田机主要存在普遍采用位调节方式,机具在作业过程中存在晃动现象,导致作业不稳定;机具镇压辊部分相对固定,不能调节高度,对作业后地面压实不够。针对以上问题,设计了一种组合式秸秆粉碎灭茬混土还田机,主要包括:1、结合农机农艺,在现有机型的基础上,确定整机结构为组合式,实现一机多用;对于镇压辊部分的优化设计,实现通过镇压辊来无级调节机具作业深度;机具的传动方式采用皮带和齿轮相结合的方式,通过将皮带轮和齿轮箱分别放置两侧的设计,平衡了机具左右重量,减轻了拖拉机悬挂时由机具产生的扭力;确定整机参数。2、对变速箱齿轮、动力输入输出轴进行了设计、计算、校核。对秸秆粉碎机部分进行了原理分析,确定选用组合型刀片;在刀片排布上,采用单螺旋线排列以满足设计要求;对灭茬混土机工作原理进行了分析,确定刀片类型;灭茬刀采用对称双螺旋式排列,提高机具工作时稳定性;最后对灭茬刀运动进行分析。3、通过方差分析可以得出,行驶速度越慢、动力输出轴转速越快,粉碎效果越好。该机的田间试验结果表明:平均秸秆粉碎长度62mm,秸秆根茬混合粉碎率86.9%,平均灭茬深度86mm,灭茬深度稳定性97.15%,碎土率81.1%,试验结果均优于各项国家标准或机具检测标准,达到预期设计目标。