秸秆是重要的生物质能源,可开发和利用的数量是相当可观。目前,大量的秸秆资源被直接焚烧,污染环境,形成雾霾影响人民的生活质量。因此,秸秆资源再利用具有重要的生态和社会意义。秸秆捡拾压捆机广泛用于稻麦秸秆的收集和捆扎,打捆是秸秆综合利用的一道主要工序。解决作物秸秆收集的关键是自动打包技术,其核心机构是打结器,打结器是衡量压捆机性能指标的重要装置。目前,我国打捆机上的打结器几乎都从国外引进,限制了国内市场的发展。因此,研究和设计价格低廉,制造安装方便,可靠性高的打结器具有重要的现实意义。本文以D型打结器打结原理分析出发,以制造国产化打结器为目标,以测绘国外D型打结器为手段,并在充分了解国内外的研究现状的基础上,综合分析了各种打结器的结构优点及不足之处,此基础上应用现代设计理论方法对D型打结器的结构进行了改进和结构优化设计,为进一步解决打结器国产化制造提供依据。本文主要研究内容及结论如下：(1)采用工程测绘方法对9YFQ-1.9型方形压捆机进行三维建模及虚拟装配,应用现代设计理论方法分析其关键部件D型打结器及辅助结构：捆扎控制机构、拨绳机构、送绳机构和活塞机构相互配合的运动过程,得出打结过程中各机构的运动特征和相互配合的顺序,揭示了D型打结器的打结原理。(2)通过设计打结器动作分析试验台,对打结器完成捆绳打结的时序进行试验分析,并计算打结器主要机构的自由度。建立基于高速摄影技术的测试系统,得出打结系统各执行机构实际工作相位的运动循环图。并利用万能拉力试验机,分析不同捆绳类型对打结器成结率的影响。(3)对打结器的关键部件进行机理分析,利用SolidWorks软件设计了可装配的驱动齿盘三维装配体模型,对驱动齿盘和夹绳盘等主要零件进行了结构优化,解决了驱动齿盘齿轮易磨损、加工困难的问题。利用ADAMS/View软件的后处理模块建立凸轮与割绳杆的装配体模型,结合两个软件之间的数据交换,验证新型驱动齿盘打结动作的可靠性。并应用ANSYS软件对新型的驱动齿盘进行强度分析以及应力分析,指导驱动齿盘的基体和两段直齿的表面处理工艺和材料选择。为实现我国自主研发、生产打结器提供了理论基础。