本文分析了国内、外联合收割机典型脱粒分离装置的工作原理及发展概况和研究重点。论文测定了水稻的农艺、形态参数,并根据水稻的特性以及目前国内水稻联合收割机脱粒分离装置的使用情况,选取短纹杆-板齿-栅格凹板脱粒分离装置、钉齿-栅格凹板脱粒分离装置,在自行研制的物料输送脱粒分离、清选仿真与控制试验台上进行对比试验。通过试验比较两种脱粒分离装置脱出混和物(水稻籽粒、杂余)沿滚筒轴向分布规律、脱粒损失率、脱粒功耗、排草口不同长度茎秆所占比例,得出短纹杆-板齿-栅格凹板脱粒分离装置效果较佳。其次,运用回归分析数学方法和DPS数据处理软件建立短纹杆-板齿-栅格凹板脱粒分离装置脱分损失率、脱粒功耗以及脱出混合物沿轴向分布的数学模型。最后,应用MATLAB优化工具箱对所建立的数学模型进行多目标优化,使该脱粒分离装置的工作参数得到综合优化。本课题在对水稻相关特性充分研究的基础上,对两种不同的脱粒分离装置进行分析研究,得出了两种脱粒分离装置的工作性能差异,这大大加深了对水稻联合收割机不同形式脱粒分离装置工作规律的认识。同时对性能优良的短纹杆-板齿-栅格凹板脱粒分离装置建立数学模型、优化得出了该脱粒分离装置的最佳工作参数。此外,本课题的研究为水稻联合收割机脱粒分离装置的研究提供了理论依据,对进一步提高和完善我国水稻联合收割机具有重要的现实意义。