油菜采用传统的人工收获其劳动强度大、生产成本高、效率低,实际生产中因油菜成熟度不一致而导致联合收获损失率大、收获期短等造成的收获成本高,制约了联合收获技术推广应用。研究适用于我国油菜种植模式且工作性能稳定的油菜割晒机是当务之急。4SY-1.8型割晒机机架是机组作业和承受载荷的基体,割晒机工作时,降低割晒机机架振幅是有效降低油菜炸荚落粒损失的重要途径之一,机架设计的优劣对割晒机整机操纵的舒适性、工作可靠性和稳定性起决定性作用。论文在系统比较分析国内外油菜割晒机及农业机械领域有限元研究现状的基础上,改进设计了一种工作性能稳定的4SY-1.8型自走式油菜割晒机机架;分析了各部件激振力频率范围和幅值大小;构建了4SY-1.8型油菜割晒机机架三维模型,并基于有限元模态分析,确定割晒机机架的固有频率和振型特征;采用锤击法验证了割晒机机架模型简化的合理性,提出了控制振幅的策略。同时应用RBF神经网络拟合各测试点平均振动位移峰峰值F与割刀驱动轴扭矩J、模态分析第一阶总变形值B和割刀驱动轴转速n的函数关系;同时开展了改进型油菜割晒机机架的田间试验。本文所开展的研究工作如下:(1)依据自行研制的4SY-1.8型油菜割晒机的基本结构,分析了影响割晒机作业过程中振幅的激振力特性。分析了4SY-1.8型油菜割晒机的工作原理,确定了各关键部件的结构和运行参数对于激振力的影响规律,重点分析了各部件的激振力频率范围和激振力大小变化特征;通过构建割台三维模型和基于Pro/E的运动学分析,得出了割刀驱动系统各个测试点的加速度变化及其共性规律。(2)开展了割晒机机架有限元模态分析。提出了安装横向和纵向两种加强筋的方法以减少机架振动的措施,应用有限元模态仿真分析确定了割晒机机架的固有频率和振型特征;并分析了安装横向与纵向加强筋对最大变形值和固有频率的影响规律。(3)验证了机架模态分析的合理性并提出振幅控制策略。应用锤击法得出所测机架固有频率与仿真分析结果基本一致。安装横向与纵向加强筋后,机架第一阶固有频率从9.761 Hz分别提升到10.779 Hz和10.447 Hz,避开割刀往复运动的惯性激振力的频率8.217 Hz。同时,机架振动位移测试结果表明安装横向加强筋较安装纵向加强筋,其机架测试点振动位移峰峰值平均降低16.09%。(4)开展了4SY-1.8型油菜割晒机机架振动特性研究。通过测量切割器液压驱动系统的压力和流量,分析了割刀驱动轴扭矩J、割刀驱动轴消耗功率W的变化规律;应用RBF神经网络拟合各测试点平均振动位移峰峰值F与割刀驱动轴扭矩J、模态分析第一阶总变形值B和割刀驱动轴转速n的函数关系,得出了各层神经元权值,并检验了模型的正确性。(5)分析了改进型油菜割晒机机架测试点功率谱特性,研究了功率谱特性共性和差异性规律。针对改进型割晒机机架,开展了田间工作稳定性试验。