玉米是我国主要农作物之一,种植面积广阔,籽粒与秸秆产量丰富,2016年我国玉米种植面积3811.9万km~2,产量达22463.2万t,玉米秸秆产量约为2.7亿t。近年来我国玉米机械化收获水平大幅度提升,2016年玉米机械化收获率超过63%,部分地区机收率超过80%,表明我国玉米收获已经进入以机械化收获为主阶段。但目前玉米收割机械多以摘穗剥皮为主,而玉米秸秆则以收割机上配置的秸秆粉碎还田装置粉碎后直接还田,因纵卧式摘穗装置的结构缺陷以及农艺技术的复杂多样性,造成秸秆粉碎效果极差,粉碎率低,为后继耕整地以及播种作业带来极大困难,造成整地难、回收难、禁烧难。为此,玉米果穗收获后,还需进一步利用秸秆还田机或带有粉碎装置的打捆机再次对玉米秸秆进行粉碎还田或收集打捆。因此,从玉米全植株收获环节分析,仍是一种分段收获方式。随着国内玉米机械化收获技术与装备的不断发展以及禁止焚烧秸秆等环境保护政策要求,穗茎兼收型玉米联合收割机必将成为未来玉米联合收割机械的发展趋势。实现玉米果穗摘穗、剥皮与秸秆粉碎、打捆一体化联合作业技术集成的关键是设计合理的动力传动与秸秆输送系统,将玉米果穗摘穗、剥皮装置与秸秆粉碎、输送、打捆装置合理集成为一体,因此,动力传动与秸秆输送系统的结构特点和参数合理与否,是决定穗茎兼收型玉米联合收割机工作性能与作业质量的重要因素。本文依据穗茎兼收型玉米联合收割机功能要求,以三行自走式玉米收割机和方捆打捆机为基础,为实现玉米果穗摘穗、剥皮与秸秆粉碎、收集、输送、压捆等多个装置和部件的协调运转,设计了动力传动与秸秆输送装置,利用有限元分析软件进行分析,确定装置的合理性,通过田间试验确定了最优运动参数。为实现工作部件有效监测与控制,选型设计了工作部件的运动与位置监测装置,提高了整机作业可靠性。本文主要研究内容如下:1.动力传动装置的设计与研制。进行发动机向割台摘穗装置、秸秆粉碎输送装置及打捆机的动力传递系统设计,以工作部件运动参数为依据,设计上述三个装置的动力传动方式与结构参数,利用Solidworks软件完成主要传动部件的三维实体模型并进行有限元分析,确定各部分传动装置设计的合理性。2.秸秆输送装置的设计与研制。基于玉米秸秆粉碎与输送部件于一体的输送装置设计,依据粉碎装置生产率,设计输送绞龙叶片螺距与直径、绞龙轴转速与直径、抛送杆齿结构参数、输料口参数;结合粉碎装置设计输送装置的曲面除尘罩壳与端板结构参数、除尘孔参数。3.工作部件监测装置选型与设计。为合理监测与控制工作部件运动参数和位置参数,选型设计割台和粉碎装置升降位置监测与粉碎刀轴、秸秆输送绞龙轴、打捆机飞轮、割台动力输入链轮等转速监测装置,选型设计显示记录装置,方便驾驶员对工作部件时时监测与控制。4.田间试验与测试。测试主要工作部件运动参数与性能参数,检验动力传动与输送装置结构参数及传动方式设计的合理性,为玉米秸秆适宜打捆作业要求提供粉碎刀轴最低转速传动比;实现了穗茎一体化收获作业条件下各主要工作部件协调运转。