在当今能源紧缺的时代,机械设备的轻量化成为设计的一大方向。结构轻简化设计是实现轻量化目标的重要途径之一。我国是一个多丘陵的国家,轻简型联合收割机具有高度广泛的市场前景。本课题在4LZ-1.0型联合收割机的基础上,对整机总体布置方案进行改进设计,对脱分选系统进行轻简化设计,在此基础上,完成整机装配与样机制造,于2015年12月,进行了田间试验。根据田间试验结果、模态分析与传动系统优化两个方面进行进一步深化研究。全文主要内容包括:(1)本课题在深入研究南方丘陵地区现有收割机4LZ-1.0的基础上,对整机各功能部件的布置进行了优化,给出紧凑型割台的设计方案,提出了轴流脱粒滚筒-横轴流圆筒筛分脱分选系统、轴流脱粒滚筒-纵轴流圆筒筛分脱分选系统和上下布置轴流脱分选系统三种收割机的脱分选布置方案。分析了它的机构特点及工作过程中可能存在的问题,给出了改进后整机的整体设计,包括传动方式的选择、功率估算以及发动机的选型等。(2)对于轴流脱粒滚筒-横轴流圆筒筛这种设计方案进行了整机的总体设计,重点设计了收割机的三个核心系统:割台系统、脱粒系统还有清选系统。对于割台系统,分析了割台系统的组成:切割器,螺旋推运器;在脱粒滚筒设计中,分析了脱粒滚筒的结构和工作原理,以及脱粒滚筒的选型、导流板的设计,凹板筛的设计。在清选系统中,分析了清选筛的选型,圆筒筛的筛分原理以及圆筒筛分的结构设计。(3)对于改进的轻简型联合收割机进行了田间试验,进一步的其了解工作性能,分析了含杂率以及损失率的大小。(4)本课题利用workbench分析软件,对于收割机的关键部件脱粒滚筒进行了模态分析,求得其前十阶固有的振动频率,明确了其危险转速的范围和脱粒滚筒变形比较严重的位置,验证了其合理的动态特性,并对于收割机的脱粒滚筒进行了基于ansys的结构优化,两者做比较,说明改进后的机构更可靠,更稳定。并对于传动结构比较复杂的圆筒清选装置进行了优化设计,提出了三种传动改进方案:锥齿轮箱传动、蜗轮蜗杆传动、单独电机驱动。