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油菜是我国重要油料作物,播种面积和菜籽油产量皆处世界前列,约85%集中于长江流域稻油轮作区。机械化割晒是油菜收获的主要方式,将油菜植株割倒后集中铺放,晾晒一段时间后捡拾脱粒,充分利用了植株后熟作用,可保证油菜籽粒饱满、成熟度一致,提高油菜籽粒品质。针对常规侧边铺放割晒机对油菜植株高大、分枝众多且相互缠绕等特殊生物学特性适应性不足,侧边横向条铺方式铺放质量有待提高,不利于后续捡拾脱粒,机具通过性难以满足丘陵山区小田块作业需求等现实问题,在测试分析长江流域主要品种油菜基础特性的基础上,提出了分禾、切割、横向输送、顺向排禾的侧边顺向条铺工艺方案,研制了一种手扶式顺向侧铺油菜割晒机;围绕铺放过程开展了导板星轮被动分禾装置、双层拨指链式输送装置、排禾星轮等关键部件设计与分析;基于Adams开展了排禾过程的仿真模拟,分析确定了排禾过程的最佳参数组合;测试分析了割晒机田间通过性与铺放质量。主要研究内容如下:（1）测试与分析了长江流域主要品种油菜植株表型特征与机械物理特性。在系统研究国内外机械化割晒关键技术与装备发展现状的基础上,以庆油杂3号、宁油杂1838、渝油28、中油杂19、浙油杂108、华油杂62等适收期油菜为对象,测试分析了植株外观表型差异性特征与油菜茎秆剪切破坏过程。植株外观表型测试结果表明:平均株高及其变异系数分别为1729mm和6.49%,平均最低分枝高度及其变异系数分别为664.5mm和3.85%,最低分枝高度和分枝数与株高成正相关;留茬高度取300mm时,植株平均重心高度及其变异系数分别为1172.4mm和5.66%。茎秆剪切特性测试结果表明:当油菜主茎直径为14mm～19mm时,最大剪切力为292.8N,平均剪切力为185.8N。（2）开展了手扶式顺向侧铺油菜割晒机总体设计与分析。（1）明确了整机基本结构与工作过程,关键部件包括分禾、切割、输送以及铺放装置;（2）对比了个传动方式的优缺点,确定了整机传动路线;（3）确定了整机主要技术参数,机组作业速度0.6～1.0m/s,横向输送速比1.0～1.2,作业幅宽1.0m,留茬高度为300mm～400mm,作业效率0.23～0.39hm~2/h;（4）应用Matlab软件建立数学模型仿真分析了机架四杆机构运动轨迹,得到了满足调节割台参数的连架杆L3长度为350mm,连架杆L1长度在164mm～426mm可调节,使割台高度可调,割台倾角90°～120°间可调;（5）开展了整机布局与通过性分析,理论分析了割晒机爬坡临界角为23°,田间作业最小转弯半径为0.82m;（6）提出了整机工艺流程,包括分禾、切割、输送和铺放过程,并对脱离割台后油菜茎秆的运动进行了理论分析,得出了减小铺放角的方法:减小油菜脱离割台时的速度和缩短定轴转动时间t2,后期可以通过对排禾装置的结构参数设计来减小Vsy以及调节割台倾角来缩短t2。（3）设计了分禾装置、切割装置、输送装置和铺放装置关键部件。根据油菜植株外观表型,分析可得主动分禾装置长度为650mm,安装高度750mm,被动分禾装置分禾导板最大宽度尺寸为280mm,上下导板间距400mm;得出了输送装置的参数横向输送速比c＞1;分析了种植密度、机组前进速度、幅宽和被动分禾装置个数对喂入量的影响,得出了喂入量函数表达式;根据喂入量得出输送链喂入量呈阶梯型分布,输送链与被动分禾装置的安装距离为40mm、80mm和120mm;分析了排禾口装置在不同横向输送速比下油菜茎秆的位移轨迹,明确了最佳横向输送速比在1.1～1.2之间;基于运动学与动力学分析了排禾过程,研制排禾口装置,设计了拨禾星轮的轮廓曲线,得出了排禾口挡板的曲线的参数方程,得出相对运动转速为6.27rad/s。（4）基于Adams模拟分析排禾过程并确定了最佳参数组合。构建了排禾过程的多体运动仿真模型,探究了机组前进速度、横向输送速比和割台倾角对排禾性能的影响;以铺放角为评价指标,完成了三因素三水平虚拟仿真试验,得出了铺放角Y与影响因素之间的数学关系模型并分析了各因素显著性;以铺放角最小为目标构建了优化目标函数,运用Design Expert软件求解得到最佳参数组合并开展了仿真验证试验。仿真试验结果表明:影响排禾性能的因素主次为横向输送速比、机组前进速度、割台倾角;探究了各因素的交互作用对铺放角的影响:前进速度和横向输送速比、前进速度和割台倾角的交互作用对铺放角影响显著,优化结果表明:排禾性能最优的参数组合为机组前进速度0.93m/s、横向输送速比1.12、割台倾角117.93°,最佳参数组合下铺放角理论值为15.25°,仿真验证得到铺放角为14.42°,相对误差为5.4%。（5）试验研究了手扶式顺向侧铺油菜割晒机田间通过性试验与功能性试验。开展了田间通过试验,测量结果表明:在松软土壤条件下割晒机转弯半径为0.95m,在坡度小于20°时割晒机运行平稳,过沟坎冲击较小,能够在田间灵活转移。进行了油菜收获试验,结果表明:作业部件运行顺畅,无堵塞现象,油菜铺放平均铺放角为17.25°、条铺宽度为752mm、铺放高度为323mm,可满足实际生产需求。