D型打结器是方草捆机最重要的部件之一。它是一种完全依靠机械传动实现其打结功能的机构,由于其结构复杂、传动精密、时序严格、制造困难,故目前主要依靠进口,因此造成方草捆机制造成本高,严重制约着我国打捆机的发展。针对D型打结器使用寿命短的问题,本论文主要针对D型打结器上容易疲劳失效的零部件进行疲劳设计,提高它们的疲劳寿命。它们主要包括:驱动齿盘上的凸轮以及外齿条第一个轮齿、架体、打结嘴和清绳片卡槽。针对驱动齿盘上外齿条第一个轮齿存在磨损的问题,拟通过合适的热处理工艺,使轮齿表层产生一定的残余应力来抵消一部分工作载荷,并通过abaqus对其进行残余应力场模拟,找到热处理的最适温度。针对轮齿出现不规则断裂的问题,依据断裂力学判断其裂纹的类型,并用abaqus对其进行了裂纹扩展模拟,证明了轮齿内部可能存在材料缺陷,且在最适温度下的残余应力可以抑制裂纹的扩展。针对凸轮存在的磨损问题,通过建立凸轮磨损量与凸轮从动件位移可靠度的关系,计算得出打结器在打捆22000次左右后凸轮从动件位移可靠度将低于99%,此时应对凸轮机构进行维护,以保障D型打结器在可靠成结的前提下延长打结器的使用寿命。针对D型打结器架体上蜗杆装配部位容易发生断裂的问题,对架体进行了结构改进,在不影响其打结功能的前提下,加强了蜗杆装配面。针对蜗杆轴孔上注油孔部位裂纹扩展的问题,通过剩余强度理论对其进行了裂纹容限的计算,得出裂纹扩展长度达10mm左右时,应对注油孔所在部位进行加固,从而提高其疲劳寿命。针对打结嘴嘴头疲劳磨损、咬合杆易断且更换不易的问题,提出了一种打结嘴的可拆卸设计,并用ansys对其进行了强度校核和ncode疲劳验证。这样可以让用户方便快捷的对发生损坏的打结嘴及时进行更换,以保证打捆机的正常工作,不影响农牧作物的节令收获。针对架体上与清绳片装配的卡槽应力集中,外缘柱体容易断裂的问题,本文提出U型卡槽的抗疲劳设计方案,并通过ansys-ncode联合分析,对比证明该设计能有效提高卡槽的应力疲劳寿命。