我国的棉花秸秆资源非常丰富,尤其新疆的棉花秸秆在全国的比重特别大,但是这些棉花秸秆资源未被充分利用,现在其主要的应用是粉碎还田,甚至还有小部分地区焚烧还田,这种棉花秸秆的利用方式不仅造成了棉花秸秆资源的严重浪费,而且对环境也会造成一定的污染。目前,有相关试验已经确定棉花秸秆中的游离棉酚的含量为牛羊日粮游离棉酚允许量的46%。其木质素含量过高的问题也能通过微生物降解或者碱处理等方法解决,因此根据其秸秆营养成分的比例,棉花秸秆可以用于新疆牛羊的饲料。目前,随着新疆畜牧业的发展,饲料短缺的问题也越来越突出。将棉花秸秆资源投入到新疆养殖业饲料的使用中去,这对新疆的畜牧业的发展有着巨大的帮助,同时也能将棉花秸秆充分利用,推动棉花秸秆产业链的发展,带动经济发展。因此,研发棉花秸秆相关的设备对棉花秸秆产业链的发展是很有必要的。本文是参考相关的设计手册和国内已有的棉花秸秆收获机以及相关的装袋机和粉碎机,确定了棉花秸秆装袋成套设备的设计思路,通过对成套设备的介绍,确定本文的核心设计部分,接下来完成的主要研究工作有以下几个:首先,根据粉碎粒度的需求和生产率的要求,以现有的秸秆锤片式粉碎机以及揉切式粉碎机为参考模型,设计了一种锤片、齿板和定刀结合的无筛复合式锤片粉碎机,增强了粉碎机对棉花秸秆的粉碎效果。其次,确定装袋机的装袋原理与方式,选择相应的设计参数,最终确定了棉花秸秆螺旋压缩装袋机的设计方案,其中主要包含了喂料机构、搅拌机构、输送压缩机构以及配套的动力。第三部分,本文采用了Solidworks2015对棉花秸秆装袋成套设备进行建模,先对棉花秸秆装袋成套设备的核心部分进行载荷与约束的分析计算,然后通过有限元ANSYS Workbench对其进行静应力分析,确定该装置受载时的可靠性。最后,对螺旋装袋机进行试验研究,根据输送物料的含水率和螺距为定量,以螺旋转速以及物料喂入量为变量对螺旋装袋性能进行试验,接着采用比功耗的分析方法进行螺旋装袋参数最优的选取,根据其最优参数进行样机试验。