随着国家大力扶持矮砧密植苹果栽培和现代化果园建设，苹果树种植面积的逐年增加对优质果树成品苗木需求日趋紧迫。起苗作业是苗木出圃的关键环节，苗土分离更是苗木收获的重要工序，该环节直接影响苗木苗土分离效果及成活率。为满足苹果苗木出圃时根系清洁、完整的要求，对课题组已有起苗机苗土分离装置进行特性分析和设计，得到更好的苗土分离效果，进一步降低人工劳动强度。　　(1)根据果树苗木苗圃种植模式、土壤环境和苗木起苗作业的园艺要求，分析垂直抖动根土分离机理并得到苗土分离影响因素;依据透筛理论对抖动筛落土透筛率进行计算，分析对比抖动筛平面工作面和曲面工作面对土壤碎土效果，计算求解筛面弧形弯板最大切向角度。　　(2)建立垂直抖动机构三维模型并进行虚拟装配，计算机仿真得到机构运动规律，符合实际工作运动;在运动仿真基础上利用ADAMS对机构铰接处进行动力学分析和输入扭矩求解，为后续的有限元分析奠定基础;基于ANSYS Workbench分别对抖动机构拉杆和抖动筛划分网格，添加载荷并进行强度分析校核;利用Fatigue Tool工具分析受往复运动载荷易发生疲劳破坏的抖动筛疲劳安全系数，并对其进行改进设计，提高了结构可靠性。　　(3)利用ADAMS创建垂直抖动机构变量参数简化模型，以驱动扭矩峰值最小化为目标函数对各杆件参数进行优化计算驱动扭矩得以减小，透筛率较优化前增大;考虑苗圃作业环境复杂性，设计起苗机苗土分离机构动力输入机械传动为液压传动，以实现振动装置偏心盘无极调速，适时调节机构振动频率;在已有机具整体结构基础上设计了侧置式提苗机关键装置并进行分析，增添了提苗传输功能;结合该提苗机设计了横摆机构和二级摆拍机构两级苗土分离装置，分别对两机构运动仿真得到运动参数曲线，验证了机构设计合理性。　　(4)垂直抖动装置起苗机作业性能对比试验，结果表明优化改进的垂直抖动装置苗土分离效果得到提高。