花生是我国重要的油料和经济作物,在世界油料生产和国际贸易中仅次于大豆而居第二位。我国花生年种植面积达500万公顷,占世界花生种植面积的20%以上；年均总产量1438.5万吨,占世界花生总产的42%以上；年出口花生米(仁)、花生制品约70万吨,占世界贸易量的47%左右,位居全球第一无论国内还是国外、食用还是加工、甚至种植,花生都必须进行脱壳,可以说花生脱壳的加工量就是花生的总产量。花生脱壳是一个复杂的过程,受到花生壳和花生米的物理机械特性、花生品种及施加力的大小和方式等多种因素共同影响。传统的花生脱壳是手工剥壳,虽然效率低但不存在花生米损伤问题,但在大面积种植时,无法解决剥壳问题。花生脱壳机脱壳效率高,一般高出人工10-50倍。然而机脱无法像人手一样不出现花生米损伤,破碎率较高,且破碎的花生多数是饱满籽粒。破碎的花生米价格低,影响经济效益；损伤的花生米存有潜在的危害,由于缺少完整的衣皮保护,容易侵染致癌症毒素——花生黄曲霉毒菌。因此,研制高效低损的花生脱壳机成为花生脱壳机研制的重点。本研究内容隶属于国家自然科学基金资助项目“花生脱壳与机械损伤机理及低损脱壳机技术研究”的部分内容。论文主要研究内容与结论如下：(1)通过对国内外花生脱壳技术与脱壳装置的分析,首次提出了通过花生生物物理特性研究,利用花生疲劳脱壳试验原理,最后确定了立锥式脱壳机。(2)在对花生生物物理特性分析研究的基础上,统计分析了花生荚果及花生米的几何特征、尺寸分布、粒重和花生壳厚规律,并对各种基本物理参数与含水率之间的相关性进行了分析。结论为：随着含水率的增加,花生米三轴尺寸、三轴算术平均径、几何平均径均增大,且三轴算术平均径、几何平均径与含水率之间存在较好的线性相关；花生米在五种不同的含水率下,球度变化很小；任何含水率下,四粒红花生荚果粒重的平均值都大于花育23,而花育23花生米粒重的平均值大于四粒红。(3)利用三因素随机区组试验,以花生荚果的破壳力和花生米的破米力为试验指标,选取花生品种、放置方式、含水率三个因素,分别在LDS拉压试验机、冲击试验机上对花生荚果及花生米进行了压缩试验、冲击试验。试验结果表明：含水率、品种、放置方式对试验指标均有很大影响,含水率与试验指标的数学模型为正相关线性模型。以破壳能量及破米能量为试验指标,在疲劳试验台上对花生进行了疲劳试验。试验结果表明：含水率、品种对指标的影响也极显著。三种试验的综合比较分析表明：疲劳试验中花生米的破米能量与花生壳的破壳能量差值率最大。因此,采用疲劳脱壳原理可使花生脱壳的破损率降低。(4)通过对五水半含水率的两个品种的花生进行力学特性试验,找到了花生荚果的破裂特征及规律。研究结果表明：含水率对花生荚果破壳力、破壳变形量、破壳破坏能均有影响,不同品种、不同受压部位、不同加载速率的花生破壳力不同。对五水平含水率的两个品种的花生米进行力学特性试验,找到了花生米的破碎特征及规律。研究结果表明：含水率对花生米破米力、破碎变形量、破米破坏能均有影响,不同品种、不同受压部位、不同加载速率的花生米破米力不同。(5)对脱壳后的花生米进行损伤分类,对花生米的碎裂过程进行分析,对不同损伤程度的花生米进行发芽实验,找寻不同损伤程度花生米的发芽及生长情况。(6)利用疲劳脱壳原理,设计研制了立锥式花生脱壳机的结构与脱壳原理,并对立锥式花生脱壳机与卧式双滚筒花生脱壳机进行了受力分析比较,得出了立锥式花生脱壳机原理的可行性。(7)通过对新研制的立锥式花生脱壳机与卧式双滚筒花生脱壳机的花生脱壳受力分析,得出卧式花生脱壳机主要靠打板打击脱壳,这是造成花生米损伤的主要原因；立锥式花生脱壳机脱壳时对花生荚果的作用力由起初的打击作用占主导转变为挤搓作用占主导,利用疲劳脱壳原理,降低了花生米的损伤率。(8)为了研究该花生脱壳机,通过花生脱壳性能试验与结果分析,建立了立锥式花生脱壳机性能参数——滚筒倾角、脱壳间隙、滚筒转速与脱壳性能指标之间的回归数学模型,并对各性能参数之间的交互作用以及各参数对脱壳指标的影响程度进行了深入的分析。(9)通过对立锥式花生脱壳机的主要性能参数——滚筒倾角、花生品种、滚筒转速、脱壳间隙进行正交试验,得出了立锥式花生脱壳机各性能参数与试验指标的关系,并得出了影响试验指标各参数显著性水平及主次顺序,最终得出了该装置的最优参数组合。本文的研究结果显示：立锥式花生脱壳机优于卧式双滚筒花生脱壳机。本文对花生脱壳机的设计具有实际的指导意义。同时,也为今后花生脱壳机械的设计和研制提供了进一步的科学指导与理论依据。