本文通过调研分析我国普遍使用的半阶梯式和叠层式蛋鸡笼养设备,以及现有的蛋种鸡笼养设备,提出研究小阶梯式蛋种鸡本交笼养设备,以提升笼养蛋种鸡的福利水平,并进一步减少蛋种鸡机械化笼养中人工参与劳动。通过分析比较本笼养设备与其它笼养设备,提出本课题的关键是研究新型本交笼具系统及层间推粪机构,本研究主要包括：1)笼具系统构建。顶层笼后高590mm,前高680mm,笼深820mm,笼长1980mm,滚蛋角6.3°,下层笼顶网上方安装有向内向下倾斜的承粪板,故使下层笼的前高比顶层笼大101mm。采用三层阶梯型布置,层间重叠量为715mm,上下层仅错出105mm,即1个饲槽的宽度；顶层笼选用大群饲养,每群饲养4只公鸡,40只母鸡；下层笼采取小群饲养,每群饲养2只公鸡,20只母鸡,活动面积735cm2/只。设计单体鸡笼,主要包括前网、后网、顶网、底网、侧网。配备完善的笼具系统,主要包括：支架、底网支撑机构、承粪板、饲槽、轨道等。2)优越性分析。从生产性能上来说,采用本研究涉及的本交笼养设备进行蛋种鸡饲养具有开产早、死淘率低的优点,缺点是受精率低。从经济效益上来说,本笼养设备增加了土建成本和饲养种公鸡的成本,却减少了劳动力成本,其具体经济效益取决于养殖户自身状况。从福利性方面来说,本笼养设备为鸡只提供较大的活动空间并为增加福利设施创造了条件。从鸡只行为表现方面来说,鸡只可以正常地表现扇翅、踱步、交配等行为,而这些行为在一般的笼养设备下是无法表现的。从采光方面说,相对于叠层式笼具的配置,中下层鸡笼分别与光源靠近9%和6%,下层增加可采光区域6%。从通风方面说,本笼养设备在整个笼养系统内部纵向增加了一个风速较高的三角形通风道,通风面积增加23.9%,从而对改善环境起到重要的效果。本笼养设备在禽舍利用率方面不具有显著的优越性。3)底网支撑强度分析和鸡蛋滚落中滞蛋、破蛋情况。通过材料力学的相关公式计算笼体中间侧网对底网中央挠度的抑制作用,然后对比采用本单体笼的尺寸和使用中载荷的改变对减少底网中间挠度的抑制作用,初步得出本笼具可以去除中间侧网的结论；使用Pro/E分析了静态载荷下去除侧网后底网的变形量,从而得出必须采用刚性支撑件如钢管支撑底网才能保证不发生滞蛋现象；使用离散元软件EDEM分析了本交单体笼鸡蛋滚落时的撞击力,结果表明在设备开发的初期时可以不装配鸡蛋缓冲装置。4)多层刮板式清粪系统的设计。采用牵引板-翻转绳的柔性连接方式,增加了翻转的灵活性以及刮板连接点的耐用性,根据勾股定理提出合理的主要尺寸计算依据,从而使刮板在清粪和回程过程中能够顺利地抬起和回落。计算清粪机运行载荷为567N,运行速度为0.15～0.25m/s,并以之为基础选配电机、减速器、牵引绳、卷筒直径；设计用于传动的轮系组合,主要包括卷筒、滑轮、导向轮、张紧机构。5)确定多层刮板式清粪系统的作业频率,并优化其机械特性参数。使用多层刮板式清粪机时,最好趁其新鲜时对清除鸡粪,清粪间隔为12小时,可以保证清粪机载荷平稳,稳定性好,此时牵引力的计算公式为W1=172.6-5.7a1+0.7a2+0.7a12,选用金属刮板作用于纤维水泥板组成的承粪板时,各组刮净度可在99%以上。多层刮板式清粪机的刮板垂直倾角、刮板纵向倾角、承粪板倾角与其工作时粪便刮落量的稳定性无相关性,取刮板垂直倾角7°、刮板纵向倾角350、承粪板倾角5°时,清粪完成后粪便堆积体宽度和清粪过程中粪便堆积体最大高度都可获得最小值,故采用此参数组可有效减少粪便在尾端的残留量,并降低多层刮板式清粪机所配笼具系统的层间距,但此3个角度参数组与落粪量的稳定性不显著相关。6)提出本笼养设备下配套部件的设计方案以促进该设备的推广和应用,包括：可手推的自走式行车喂料机、新型单层平置式集蛋机、底层粪便带式输送机。