经过多年发展，我国玉米已成为仅次于水稻的第二大作物，并已成为我国粮食增产的主力军。由于摘穗装置引起的玉米机收损失率高，农机与农艺不适应，机具稳定性和适应性差等问题，导致目前我国玉米机收水平只有25%，与小麦、水稻机械化收获水平相比，差距甚大。因此，加快玉米收获机械化的发展已成为当务之急。特别是传统玉米摘穗装置的工作原理是靠对玉米茎杆和玉米穗的拉伸与挤压作用完成摘穗作业，无法根本上解决摘穗辊对玉米穗的挤压与啃伤作用，并且不利于实现完整秸秆的回收利用。因此，基于减轻摘穗机械损伤、改善玉米摘穗质量以及兼顾玉米茎秆回收利用，需要重新探索玉米穗的收获机理，创新设计新型玉米收获机械技术。为减少玉米机械收获过程的损伤，本文采用弯曲折断式摘穗机理，对新型摘穗装置进行改进、优化，主要研究内容包括：（1）通过对玉米植株高度和结穗高度进行的测量统计结果表明，玉米植株高度与结穗高度存在显著的线性关系，为确定摘穗辊相对位置提供了参考；（2）通过对玉米穗柄拉伸与弯曲折断力学性能的测定，表明玉米穗柄在拉伸断裂和弯曲折断过程中，玉米穗柄所受作用力与位移变化量呈线性相关，并且玉米穗柄承受的弯曲折断力远远小于拉伸断裂力；（3）运用运动学仿真分析验证摘穗辊结构的合理性，并对摘穗辊和玉米植株建立了仿真模型，进而对摘穗机构进行了运动仿真分析。由仿真分析表明，摘穗辊直径为200mm时，其与玉米果穗的接触点初始位置距玉米果穗根部不能小于30mm。如果小于30mm就可能在摘穗的过程中摘穗辊的玉米茎杆造成撞击，严重时能把玉米茎杆折断。当摘穗辊圆周线速度为0.4m/s、夹持输送链输送速度为0.6m/s时，玉米果穗在摘穗辊接触点沿着X轴的速度为0.423m/s。接触点的在X轴方向的速度比夹持输送链输送速度略小，这与摘穗辊和夹持机构给予玉米果穗一定摩擦力有关。（4）选定摘穗辊圆周线速度、夹持输送链输送速度、摘穗辊相对位置作为试验的3因素，对每个因素拟定3水平，进行正交试验并对试验结果进行分析，最终得到正交试验的较优条件为摘穗辊相对位置（摘穗辊中心轴线距摘穗辊底座的距离）为230mm，夹持链的输送速度为0.4m/s，摘穗辊的转动速度为450r/min。