我国大葱种植面积、产量虽均居世界首位,但其机械化收获水平较低。针对国内大葱分段收获过程中的葱土不分离、收获效率低等问题,本文设计了一种振动式大葱收获机,可一次完成大葱的挖掘松土、振动去土、有序铺放作业,且收获全程与大葱无直接接触,有效地解决了现有大葱收获机葱土不分离、效率低、损伤大等问题。本文的主要研究内容和结论如下:(1)在市场上现有分段式大葱收获机的基础上,结合国内大葱种植农艺要求,确定了振动式大葱收获机整机设计方案。整机主要由履带底盘、挖掘装置、振动去土装置等关键部件组成,适用于大葱单垄单行种植模式,能一次实现大葱的挖掘、松土去土、有序铺放作业,满足挖掘深度10~25cm、种植行距70~90cm及高地隙作业要求。(2)对大葱收获机的关键部件进行了结构设计和参数计算。确定了履带底盘的行走方式及工作原理;为了适应不同的种植模式,挖掘装置通过液压系统实现挖掘深度及角度的调节,同时挖掘铲采用弧形结构,有利于松土碎土,避免了壅土;振动去土装置主要通过筛土网的往复摆动实现了对大葱的松土去土及有序铺放作业,提高收获质量和效率。(3)对关键部件进行了有限元分析和运动学仿真分析。基于ANSYS分别对机架、挖掘铲进行了有限元静力学分析,结果表明机架的最大变形量为1.42mm,最大应力值为173.07MPa;在相同参数条件下,弧型挖掘铲的最大变形量相对于三角铲减小了近89%,最大应力减小了近52%。采用ADAMS对振动去土装置进行了运动学仿真分析,研究了偏心轮转速、筛面倾角、筛土网振幅与筛土网运动状态的关系,得到了相应的加速度曲线,并以此为依据确定了后续试验的主要影响因素。(4)根据整机设计方案和关键部件的设计,对大葱收获机样机进行试制。对试制样机开展了基于Box-Behnken设计原理的响应面试验,并对试验结果进行了响应面分析和参数优化,得到了整机的最佳工作参数。大葱收获机的田间验证试验结果表明:明葱率>98%,损伤率<4%,主要指标符合《自走式大葱收获机通用技术规范》,各项指标均满足大葱收获作业要求。