新疆是我国最大的商品棉生产基地，也是全国唯一的长绒棉生产基地。棉花的种植面积和产量连续多年位居全国首位，棉花产业已成为新疆的支柱产业，对新疆经济的发展有着至关重要的作用，棉花收获机械化是实现棉花产业化发展的必由之路。研制具有自主知识产权的采棉机，不仅从技术上打破国外的垄断，价格也较国外的采棉机低，这有利于该机在国内的推广和广泛应用。统收式采棉机就是其中的代表，它具有较高的采净率，但是所采摘的棉花含杂率高，针对这一情况本课题应用现代设计方法，对除杂系统进行研究设计。（1）本文分析了棉花清杂系统的国内外研究现状，明确了现有清杂系统的结构及工作原理，提出了本论文的研究内容和研究目标；接着从研究棉花的收获方式及特点入手，分析了杂质的形成机理与分离条件，进而研究杂质的分离原理与方法，结合统收式采棉机自身的特点，采用机械与气力相结合的除杂方式，最终完成了除杂系统的总体方案设计。（2）为了研究棉花与杂质的分离条件，从棉花的农艺特性入手，进而测定采摘物中各成分的物理特性，包括棉桃质量、棉壳质量、单铃棉花质量、棉杆质量以及棉花含水率和采摘物中各成分的密度等，测定这些参数是为了估算物料在气流中的悬浮速度；对物料在输送管道中的运动特性进行分析，运用数学分析方法，建立物料在输送管道中的运动速度与运行时间的函数关系，为研究物料在输送管道中的运动及对输送管道的设计奠定了基础。（3）确定了风送系统的相关参数，包括物料输送量、输送风量大小、物料在输送过程中的压力损失及输送管道的曲率半径等，最终确定风机的型号，完成气力输送系统的设计。（4）依照机械除杂系统的设计原则和技术要求，结合采棉机自身的特点，选择六棍清杂机构并完成了主要零部件的设计和相关参数的优化；利用Adams软件对滚筒受不同作用力时的振动情况进行了分析，分析了棉花在不同滚筒转速下的速度、位移、加速度，确定了滚筒的最优转速范围为300-450r/min；滚筒采用液压元件驱动，克服了机械传动的缺点，实现了滚筒转速的实时控制，最后完成了统收式采棉机除杂系统的三维建模。