我国食用油的供求矛盾问题日益凸显,发展油用牡丹产业是解决该矛盾的主要途径之一。近几年,我国在多地大力推广油用牡丹的种植,而油用牡丹果实的机械化收获,是油用牡丹产业化发展的重要环节。本文主要通过查阅文献和现场调研,在掌握油用牡丹植株的生长特征和茎杆的力学特性的基础上,研发一款适用不同地形,操作方便,工作稳定且收获效率高的采摘设备——自走式油用牡丹果实采摘机。本文主要的研究内容和结论如下:(1)根据目前国内油用牡丹的生产规模,以及国内外已有收获设备的特点和发展历程,论述了设计自走式油用牡丹果实采摘机的必要性。通过与现有其他农林作物收获机械进行对比分析,阐述了自走式油用牡丹果实采摘机的设计思路和收获原理。(2)确定了自走式油用牡丹果实采摘机的整体设计方案,对于切割装置、升降装置等关键结构及其零部件进行了理论计算和选型。并利用运动学仿真软件ADAMS对自走式油用牡丹果实采摘机的扶禾作用、行走效果进行了仿真分析。(3)分析了采摘机的稳定性,计算了最大工作坡度角,并验证了采摘机布局的合理性。利用ANSYS16.0软件对采摘机机架分别进行了静力学分析和模态分析,分析结果显示机架的强度和刚度满足设计要求。模态分析得到机架的前十阶固有频率和振型,为进一步分析共振问题和结构优化提供理论数据。(4)在进行田间试验中观察到机架振动较大,分析得知发动机和切割部件是引起机器振动的主要原因。并为此分析了采摘机主要结构的振动对机器工作性能的影响,根据模态分析结果,得出激振频率与机架前4阶固有频率有重合部分,可能发生共振,为结构的优化进一步提供了基础数据。(5)以提高采摘机机架的各阶频率为主要目标,机架的轻量化为次要目标,利用ANSYS16.0软件对采摘机机架进行了结构优化,优化后第4阶频率提高至72.51Hz,高于发动机激振频率,避免了共振;在满足各工况的要求下,完成了机架的轻量化。经过软件优化分析,提高了自走式油用牡丹果实采摘机的稳定性。