育种机械在作物培育和种子筛选环节起重要作用。育种机械可以降低育种过程中的劳动强度,提高育种工作的效率,保证育种试验过程中的精度,达到节约成本的目的。大豆脱粒是整个育种工作中决定育种试验成功与否的重要环节。育种脱粒对脱粒机械有着极高的要求。防止不同品种大豆籽粒之间的混杂的同时还需要提高脱粒效率。大田脱粒机脱粒和人工脱粒是现在育种试验过程中常用的脱粒方式。普通大田大豆脱粒机脱粒,易造成种子之间混杂,种子破碎率和夹带损失率高,种子大量残留在机具内部,不易清理;人工脱粒效率低,成本高耗时费力,容易延误农时。现存的两种脱粒方式都能导致育种试验数据的可信度降低,因此,育种专用脱粒机械的研发对于新品种繁育具有重要的现实意义。本文介绍了国内和国外育种方向的收获机脱粒装置,根据国内现役育种脱粒机械技术的发展研究现状、存在的主要问题和未来的发展方向,为满足大豆育种脱粒在农艺方面的要求,采用变径轴流脱粒原理设计一种育种专用脱粒机。主要研究内容和成果如下:1)提出纵向变径轴流式大豆育种专用脱粒机总体方案对传统脱粒装置种类进行归纳分析,根据育种试验特点及其对脱粒机械的技术要求,依据其设计原则和指标提出纵向变径轴流式大豆育种专用脱粒机总体方案,并阐述其工作原理,通过计算选择配套动力。2)测定大豆物料基础参数,探究清选过程中风速和气流角度对籽粒损失率和清洁率的影响对大豆茎秆、豆荚、籽粒进行了详细的基础参数测量的同时测定了其力学特性。通过对大豆籽粒及豆荚进行分类统计,对大豆籽粒,豆荚进行建模仿真,初探清选过程中风速大小以及气流吹出角度对大豆籽粒损失率与清洁率的影响规律。为纵向变径轴流式大豆育种专用脱粒机具体参数的确定提供参考。3)实施参数优化试验为寻求脱粒机的最佳工作参数,采用四因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验,以滚筒线速度、脱粒间隙、喂入量、植株含水率为影响因素,以破损率、含杂率、夹带损失率、未脱净率、飞溅损失率和沉积率为评价指标,进行参数优化试验,结果表明:当植株体积含水率14-24.5%、滚筒线速度5.5-7.6 m/s、脱粒间隙15mm、喂入量1.5kg/min时,破损率低于1%、含杂率低于1.4%、夹带损失率低于1%、未脱净率低于1%、飞溅损失率低于0.3%、沉积率低于0.3%。4)绘制图纸及样机试制纵向变径轴流式大豆育种专用脱粒机样机试制,绘制工程图纸,加工样机。