油茶是原产于我国的特有优质油料,种植历史悠久,食用价值与经济价值都较高,但由于油茶的种植地处于偏远的山村,采摘后的初加工方式长期以来都是采用的比较落后的人工剥壳方式,且对天气依赖性强。随着社会经济的发展,市场对油茶需求也日渐增长,因此油茶生产的机械自动化具有非常重要的意义。目前市场上已有少量油茶果剥壳机,由于研发时间不长,经验有限,都普遍存在剥壳效率低、茶籽破损率高等问题,针对这一现象,本文的目的是研究一种高效率的油茶果剥壳机。论文通过分析相关剥壳理论结合油茶果的物理特性及力学性能,获得油茶果破壳的最佳施力方式,即同时施加两对互相垂直的法向集中力,以此为依据设计油茶果的剥壳方案;针对油茶果的大小不一导致的破籽率高和剥壳不完全问题,本文在剥壳装置前设计了一套分级装置,该装置主要由栅条圆筒和螺旋叶片导向辊组成,具有分级效率高、占用空间小的优点;对关键零部件及传动方式进行设计计算及校核验证,并利用UGNX软件对整体机构进行三维建模与装配。为获得清选机构的最佳筛分效果,本文利用ADAMS软件对清选装置的曲柄连杆机构进行动力学仿真,通过设置样本点,建立优化模型,再进行优化分析获得了曲柄及其转速的最佳值,使得筛分的效率和准确率达到最高。利用ANSYS Workbench有限元平台,将三维模型导入后进行网格划分、静力学分析以及模态分析,验证了机构的最大应力小于材料的许用应力,最大变形量小于各位置的许用挠度,各阶模态避开了工作时的外部激励频率,无共振现象,整体设计满足要求。对剥壳装置进行了基于响应面法的结构尺寸优化设计,以剥壳滚筒的壁厚、弧形压板的板厚以及机架的截面宽度为设计变量,以整体质量的最小值为目标函数,优化后使整体结构质量减轻了 7.9%,完成了机构的优化设计。