澳洲坚果是一种营养丰富,风味独特的坚果食品。近些年来,随着种植量的不断增加,云南省已成为了世界上澳洲坚果种植面积最大的地方。然而,对于这样一种具有极高经济价值的农作物,在中国,其产后加工技术却比较落后。其中,澳洲坚果破壳取仁技术一直是产后加工链上的一个瓶颈问题。因此,开展澳洲坚果破壳技术的研究具有重要的现实意义。本文就此做了以下几方面的工作：(1)以破壳后澳洲坚果果仁的整仁率作为评价指标进行澳洲坚果破壳正交试验,选取加载速度、加载方向、果壳含水率作为影响澳洲坚果破壳的因素,得到适宜澳洲坚果破壳较优的工艺参数,即加载速率45mm/min,加载方向为水平向,果壳含水率6%-9%。在较优的组合条件下对澳洲坚果进行破壳试验,得到整仁率为93%。(2)在以上较优工艺参数的基础上,对澳洲坚果开展了压缩特性试验。分别沿种脐向、宽度向、水平向在压力机上做压缩特性试验,测出3组澳洲坚果破壳力F,运用弹性模量计算公式,求出澳洲坚果果壳平均弹性模量E。其结果为：澳洲坚果果壳种脐向、宽度向、水平向的平均破壳力分别为1018N、2274N、1173N,表明沿宽度向破壳所需力最大；澳洲坚果果壳种脐向、宽度向、水平向的弹性模量分别为32.24Mpa、68.63Mpa、39.65MPa,表明澳洲坚果是各向异性的,宽度向的抗压能力最强。本次试验澳洲坚果在水平向的最大破壳力为2016N,生产中为保证坚果破壳,在设计破壳机时,施加于澳洲坚果的破壳力应不小于2500N。(3)通过有限元方法对澳洲坚果的3个加载方向进行应力和应变分析,得出了较佳的施力方向仍为水平向,与破壳正交试验得到的结果一致。(4)通过试验得到最大破壳力,较佳的加载方向等参数。运用这些参数完成了澳洲坚果破壳机的设计。澳洲坚果破壳机由电机、皮带、破壳机构、进料斗出料斗及机架组成；电机通过带传动,将动力传给破壳机构,驱动破壳机构旋转；破壳机构由固定盘、旋转曲面盘、轴、轴承、螺纹轴、紧定螺母、机壳构成,固定盘安装在螺纹轴上,通过改变螺纹轴的位置,可调整固定盘与旋转曲面盘之间的间隙大小以适应不同大小的坚果破壳。(5)对澳洲坚果破壳机主轴进行静力学分析,通过云图可以发现,主轴的应力变化范围在0.87MPa之间,并且主轴大部分应力都在50MPa以下,最大应力集中出现在主轴与旋转曲面盘配合的表面端部。最大变形发生在主轴与带轮配合的表面端部,最大变形量为37.9μmm,三个坐标方向的变形又以Z方向变形相对较大。(6)对澳洲坚果的主轴进行了模态分析,讨论了前六阶模态振型,主轴的一阶固有频率为4542Hz,分析显示了一阶固有频率均远高于澳洲坚果主轴旋转的激振频率5.5Hz,所以在澳洲坚果破壳机主轴旋转频率的激振下主轴结构具有良好的动态性能。(7)对澳洲坚果破壳机进行样机试验。用所设计的破壳机加工澳洲坚果时,破壳率可达到93%以上,整仁率达到72%。生产能力可达到240kg/h。综上所述,本文针对当今澳洲坚果破壳机存在的破壳易碎仁的问题,通过对澳洲坚果力学特性的研究提取基础数据,设计了一种澳洲坚果破壳机,这种澳洲坚果破壳机具有较好的动静态性能和工作性能。澳洲坚果破壳机械的研制为澳洲坚果产后加工提供了技术支持,将促进澳洲坚果产业的快速发展。