研制适用于广西丘陵地区的小型整杆式甘蔗收获机,对于提高生产效率、降低劳动成本具有重要的意义,同时也具有广阔的市场前景。本文在国家科技部科技人员服务企业项目的基础上,借助与某机械有限公司合作的良好平台,以开发整杆式小型甘蔗收获样机为总体目标,针对现有机型的蔗叶分离机构和集蔗机构为研究对象,重点对甘蔗和蔗叶缠绕一起向后输送的问题进行研究分析,解决蔗叶分离问题,并对这一难点进行突破创新。本文在原有样机的基础上,通过后续加工制造的甘蔗收集架进行蔗叶分布情况的试验研究,通过试验得出甘蔗和蔗叶的分布区域。在此试验的基础上提出了蔗叶分离机构的解决方案,通过加长物流输送通道并且创新性提出了增加反向旋转除杂辊的方法来达到蔗叶分离效果,使蔗叶在除杂刷片反向力的作用下被扫除,落在输送通道下方,甘蔗则继续往后输送,从而完成整个蔗叶分离过程。为了验证此方案的有效性,对该蔗叶分离机构进行实体加工,联接在原有样机后部形成一个试验平台。对研制的蔗叶分离机构进行可行性验证,以蔗叶和甘蔗的质量比值,即含杂率为试验指标,与原有样机的含杂率进行比较分析,得出通过加长物流的输送通道和反向旋转除杂辊后,对蔗叶分离效果非常明显,并得出了较优状态下的相关参数,为后续物理样机的研制提供了数据支撑。从前后试验结果对比分析可知,含杂率下降了 5.4%,从而说明了该机构具有较好的蔗叶分离效果。根据蔗叶分布的试验研究得出的蔗叶分布区域,同时也为后续的集蔗装置提供了设计依据。收集装置安装在甘蔗收割机后面时,箱体离出蔗口处应相距一定的距离,避开蔗叶分布的区域范围,使蔗叶掉落在地上,减少收集箱中的蔗叶,减少后续的人工清除蔗叶。本文结合Solidworks软件,还对集蔗机构进行了设计建模和研究,提出了四种集蔗机构的设计方案,并对其进行了优缺点分析,最后得出了比较合理、可行的集蔗机构。对较优方案的集蔗机构进行了运动学分析和虚拟仿真分析。通过运动学分析得出该机构的运动位置和姿态,了解机构间的相互运动情况,从理论上验证了该机构可以达到预期的运动效果;根据静力学分析,得到驱动力与输出转矩之间的关系,为机构的研究奠定了力学基础。最后,结合虚拟样机技术,模拟该机构的实际工作情况,验证了运动学计算结果的正确性,也从物理上验证了该机构能达到预期的运动效果。