我国各地区正逐步普及水稻的机械化收割，但目前，国产水稻收割机的性能不够优越，主要体现在：灵活性低，路面通过性能不强，大多数机型故障率较高，水稻收获质量较低，售价较高。本论文结合类菱形车机动灵活及铰接式车辆通过性能好的特点，设计开发简单、适用、机动灵活、通过性能好的小型水稻收割机。以类菱形底盘为基础，将整体式车架改为铰接式车架，提高底盘的路面通过性能。本论文基于铰接式车架的特点，进行了原理设计、方案认证、结构设计、铰接式车架的力学性能分析、车架的优化设计、收割机的路面通过性分析及样机通过性能试验等多方面的研究。首先，分析了类菱形底盘的通过性能，提出将整体式车架改为铰接式车架的方案以提高底盘的路面通过性能，进行了收割机结构设计。其次，利用ANSYS软件分析了铰接式车架的静态、动态力学性能，并根据力学分析的结果对铰接式车架进行尺寸优化设计。然后，建立收割机的多体动力学模型，分析收割机的爬坡能力及越障能力。建立刚性荷叶边轮与土壤的动态接触模型，分析刚性轮在不同纵向滑移率下，沉陷量及挂钩牵引力的变化。最后，对收割机样机进行路面通过性能试验，验证了铰接式车架的类菱形收割机的行驶性能。