当前,我国的畜牧业大多数是集中经营,牧场面积较大,圆捆机和小方捆打捆机已不适应市场需求。本文在国内外研究的基础上,采用理论分析、静力学与动力学仿真相结合的方法,为牧草高密度大方捆打捆机的捡拾切割装置提供设计依据,最终研制出一款符合畜牧业生产要求,且具有预切割功能的牧草高密度大方捆打捆机的捡拾切割装置。本文主要研究内容及成果如下:(1)根据当前畜牧业发展和打捆机的使用情况,论述研制牧草高密度大方捆打捆机的优势和必要性。通过对打捆机捡拾切割装置的研究,阐明该装置具有预切割功能的重要性。(2)提出捡拾切割装置的机械设计思路和装配方案,运用Solid works软件建立捡拾切割装置三维模型,对捡拾和旋转切割喂入装置的主要零部件结构尺寸和转速等进行设计计算,获得了捡拾切割装置主要零部件的设计参数。确定电动机与捡拾装置采用侧边链传动方式连接,并在传动装置中设置反转机构;电动机与旋转切割喂入装置采用侧边V带传动方式连接。(3)采用ANSYS软件分别对捡拾切割装置进行静力学和模态分析,静力学结果说明该结构刚度和强度满足设计要求。模态分析得到弹齿和旋转切割喂入装置的固有频率范围分别为90Hz～100Hz和155Hz～165Hz;其固有频率与外部激励频率(52Hz～77Hz)不重叠,表明捡拾切割装置不会产生共振现象,稳定性良好。(4)采用ADAMS软件对捡拾装置进行运动学分析,获取牧草与弹齿之间的接触力、弹齿端部速度和加速度曲线。结果表明,在一个捡拾周期内,弹齿匀速运行,与牧草最大接触力为28.8N,呈递减趋势,说明捡拾装置能有效的捡拾牧草。(5)通过Hyper mesh软件对回转刀盘进行拓扑优化分析,确定了旋转切割喂入装置采用打孔和空心结构的轻量化方案,优化后Omni-cut整体转子减重49.66kg,约为优化前质量的10.07%,校核计算其刚度、强度和稳定性满足设计要求,优化效果较好,达到了节能降耗的目的。