卵形体农产品经大小头自动定向包装后,可以有效的增加产品的美观度,便于运输和搬运,提升商品的附加值。对于分列翻转式的卵形体农产品自动定向过程,轴向运动不仅是核心运动,也是进行翻转运动的前提,然而由于轴向运动影响因素的随机性和复杂性,使定向中轴向运动的规律非常复杂;其次传统试验难以测定轴向运动过程中摩擦力、接触点位置等参数,无法通过试验验证卵形体轴向运动动力学理论分析结果和假设。因此建立并验证了卵形体轴向运动仿真模型,基于所建仿真模型,对影响轴向运动的因素进行了研究;解析了卵形体轴向运动动力学参数,阐明了卵形体轴向运动动力学机理和卵形体受力平衡的力学关系以及水平偏转角自适应的动力学机理,验证了水平偏转角近似理论计算方法,优化了禽蛋轴向运动工作参数和部分装置参数。主要研究结果如下:基于ADAMS/MATLAB建立了卵形体轴向运动仿真模型,利用基本特征参数可控的3D模拟卵形体对所建仿真模型进行了验证,试验表明,两个核心指标（轴向位移、水平偏转角）的实测值和仿真值误差在15%以内,变化趋势一致。根据轴向运动位移计算方法拟合得到实测k值和仿真k值均在0.5左右,两者的相对误差在10%以内,因此所建模型是有效的,采用仿真手段研究卵形体轴向运动是可行的。对影响鸡蛋轴向运动的因素进行了研究,建立并验证了鸡蛋轴向运动仿真模型,精确控制了单一基本特征参数、输送辊结构参数和输送系统工作参数,探讨了这些因素对轴向运动的具体影响,其中J/L、D、E、v对轴向运动影响显著,θ次之,L、B影响较小,μ在一定范围内对轴向运动产生影响,m对轴向运动影响不明显。基于构建的轴向运动仿真模型,对鸡蛋轴向运动的工作参数进行了优化,以轴向运动效率作为评价指标,采用GA-BP法和RSM法对3个主要工作参数（输送辊直径、输送辊间距、输送辊转速）进行优化,结果表明GA-BP法优于RSM法,最佳轴向运动效率为86.56%,工作参数组合为输送辊直径50 mm、间距10mm、转速3 rad/s。同时,采用GA-BP对鸭蛋和鹅蛋轴向运动的工作参数进行了优化,鸭蛋最佳轴向运动效率为87.88%,工作参数组合为输送辊直径50 mm、间距12 mm、转速3 rad/s;鹅蛋最佳轴向运动效率为87.02%,工作参数组合为输送辊直径58 mm、间距15 mm、转速3 rad/s。基于轴向运动仿真模型对卵形体动力学特性进行了分析,垂直偏转角、水平偏转角、速度、加速度仿真结果与相关文献报道的结果吻合;卵形体所受的力和力矩平衡,且是动态平衡,理想状态时属于三力汇交平衡;卵形体在大头端输送辊接触点摩擦力的驱动下作螺旋运动,小头端接触的输送辊作平衡随动,与文献“输送辊为单侧驱动另一侧随动”的理论假设一致;两接触点总反力在输送辊轴线方向上的分量组成的力偶是卵形体水平偏转角形成的驱动力偶,接触点总反力在垂直于输送辊轴线水平方向上的分量组成的力偶是阻力偶,两者平衡时理论上形成稳定的水平偏转角,实际形成的是动态自适应的相对稳定的水平偏转角。基于轴向运动仿真模型对水平偏转角近似理论计算方法进行了验证,测定了不同L、B下的T、c、β及β’,结果表明,水平偏转角理论值β’和实测值β之间的相对误差均在15%以内,表明利用几何法建立的水平偏转角近似理论计算方法是合理的。结合实际应用情况和GA-BP优化结果,对鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋三种禽蛋定向装置的输送辊材质、直径、间距、转速、分列区间长度、通道宽度进行了优化设计。最佳设计参数为:输送辊材质均选用尼龙;直径分别为50 mm、50mm、60 mm;间距分别为10 mm、12 mm、15 mm;转速分别为3 rad·s^-1、3 rad·s^-1、3 rad·s^-1;分列区间长度分别为450 mm、450 mm、750 mm;通道宽度分别为130 mm、130 mm、200 mm。卵形体农产品大小头自动定向系统中两个输送辊与卵形体农产品组成的轴向运动子系统属于动力学理论的多刚体系统,其动力学关系满足拉格朗日方程,运用ADAMS软件构建的轴向运动子系统的虚拟机械系统可解析卵形体农产品的静力学、运动学和动力学特性,为卵形体农产品轴向运动的理论解析和实际试验工作量的减少创造了条件。