本文根据4U-1400型马铃薯收获机的设计要求,运用功能分析、功能综合、评价决策、定性评价、定量分析、经验分析等方法完成了整机原理方案设计。对二级土薯分离装置进行结构设计及分析,运用理论分析及三维仿真软件Solidworks Motion对二级土薯分离输送装置上的马铃薯运动情况进行分析,确定显著影响薯块输送的因素,采用正交试验优化各参数,为该收获机分离输送装置的设计提供理论依据。结合前两代样机功能,对新一代样机提出部分功能和部件的改进。丰富了该收获机对薯块的收集方式,为适应不同的地理环境,该机除薯块装袋外,又新添地表堆放和条铺于田间等功能。综合考虑马铃薯收获工艺流程,结合整机的功能和结构,确定该机传动系统,并通过软件仿真及理论计算得出各个装置及整机的功率消耗。利用Solidworks Simulation功能对机架以及刮板进行静态载荷的有限元分析,从而确定各主要部件的安全性能,保证田间作业的稳定性。该机薯块装袋作业适应于土质疏松、无板结的旱地(覆膜)种植马铃薯的收获;当土壤湿度较大、结块严重时,该机亦可将薯块集中堆放(液压操纵)或条铺于地面。对样机进行田间试验,记录各项实验数据,并对数据分析处理得出样机不足之处,田间试验结果表明:该机作业期间输送薯块较平稳,不易伤薯且土薯分离效果较好。主要作业指标达到农业行业标准《NYT1130-2006马铃薯收获机械》的规定。