山东省为小麦玉米一年两作区,种植面积4000多万亩。农业部门推广的小麦深松精量宽幅免耕播种技术,要求对玉米秸秆进行高质量粉碎还田,还田质量的好坏直接影响小麦免耕播种机的播种质量。同时秸秆高质量粉碎还田,具有提高土壤的肥力、改良土壤结构、提高土壤保墒蓄水能力、提高粮食产量等益处,还有良好环境生态效益,对于发展可持续农业意义重大。针对目前市场上玉米收获机装加的秸秆还田机存在的主要问题:一是秸秆还田质量较差,需进行二次还田作业;二是还田机甩刀容易打到土壤,过多消耗动力;在充分借鉴国内外现有秸秆还田技术的基础上,融合山东省地区玉米种植的农艺要求,本文设计了先切断后粉碎并且能进行离地高度仿形的新型玉米秸秆还田机,并且与玉米收获机配套使用,挂接在车轮之前,割台下方。设计过程中,利用三维设计软件UG10.0,建立了整机的虚拟三维模型。对于整机的总体结构设计、工作原理、传动设计和离地高度仿形系统,在第二章进行了详细的介绍和说明。切断装置和粉碎装置是关键的工作部件,其性能直接影响秸秆还田的效率和质量,在三维设计的基础上,分别运用ANSYS和ADAMS软件,对关键部件进行了有限元分析和运动学分析。对还田机的其他部分的结构,也进行了阐述。完善虚拟样机设计之后,制造了实物样机。同山东国丰机械有限公司合作,生产制作出了第一代样机,并在试验田里进行了试验,对于发现的问题,利用ADAMS和ANSYS进行还田机—玉米秸秆刚柔耦合机构的仿真,分析了产生问题的原因,进行了改进。样机改进后,委托山东省农业机械产品质量监督检验站在山东省济宁市的试验田,进行了性能检验,检验报告表明,新型秸秆还田机作业性能良好,达到了设计标准要求的性能指标,有利于技术的进一步完善和推广应用。本文还进一步提出,有关玉米秸秆还田机继续深入研究的方向和想法,为研发人员设计的思路提供一定的参考。