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玉米剥皮装置是玉米收获机的重要组成部分,其性能直接影响着玉米收获机的整机作业效率、籽粒损失率、籽粒破碎率、苞叶剥净率等性能指标。本论文对玉米收获机剥皮装置的整体结构与主要部件进行研究与设计,并选定影响因素即水平数并进行正交试验,并建立苞叶的剥净率、籽粒损失率和籽粒破损率与剥皮辊转速、压送器转速、剥皮辊与压送器距离以及剥皮辊倾角四个主要影响因素之间的回归数学模型,并对该数学模型进行优化求解,并对优化后的参数进行验证试验。本论文研究了:1)基于TRIZ矛盾矩阵理论对玉米剥皮装置关键部件--剥皮辊以及压送器进行结构设计,并对处于剥皮辊以及压送器的作用下的果穗进行详细的受力分析;2)基于矛盾矩阵设计的关键部件,对其导入ANSYS/LS-DYNA中进行动力学分析,划分不同的各部件转速区间,得出果穗沿着辊轴方向的速度曲线、果穗绕自身轴线的角速度曲线以及果穗在剥皮辊上的受力情况,可得出果穗在不同工况下的平均运动速度为0.20m/s,0.22m/s和0.34m/s;果穗绕自身轴线旋转的角速度分别为2.75rad/s,4.77rad/s和6.96rad/s;果穗所受到的最大力依次为10.7N,15.6N和15.4N。3)对3个试验指标分别采用极差和方差分析,得出单个指标的最佳参数组合,并确定了试验因素对于指标的显著性影响,再通过最优工程平均对其进行区间估计。对于籽粒损失率的最优参数方案为A3B2C4D4,即剥皮辊转速450rad/min,压送器转速90rad/min,剥皮辊与压送器距离35mm以及剥皮辊倾角17°;对于籽粒破损率的最优参数方案为A1B3C4D2,即剥皮辊转速300rad/min,压送器转速120rad/min,剥皮辊与压送器距离35mm以及剥皮辊倾角13°;对于苞叶剥净率的最优参数方案为A3B1C1B2,即剥皮辊转速450rad/min,压送器转速60rad/min,剥皮辊与压送器距离20mm以及剥皮辊倾角13°。4)基于上述3),对各个试验因素进行多因素分析,并得到试验指标的拟合方程;建立回归模型的目标函数,综合考虑三个试验指标并采用统一目标函数法,将3个指标通过线性加权法转化成单目标非线性优化问题,并求的最佳参数组合方案为:剥皮辊转速385rad/min,压送器转速102rad/min,剥皮辊与压送器距离20mm以及剥皮辊倾角15°。5)对4)的参数组合进行取整处理并进行验证试验,经过试验得到的籽粒平均损失率1.37%、籽粒平均破损率为0.39%以及苞叶平均剥净率为89.63%,各项指标值满足GB/T 21962-08玉米收获机械技术条件中规定的数值,最优参数组合方案试验效果良好,各项性能稳定。