山药是公认的无公害蔬菜和保健蔬菜，在我国具有悠久的栽培历史。它是深根植物，收获时需要耗费大量的体力劳动和时间。目前国内山药收获机械仍处于设计开发阶段，只是采用开沟机在山药边挖沟松土，还需要大量的人力参与作业，机械化程度很低。因此开发设计了一种能实现山药的自动出土、并能与土壤分离的收获机，必将减轻农民劳动强度，提高山药的收获效率，提升山药的品质和产值，从而促进产业化生产的发展。论文在深入研究山药种植农艺要求和土壤动力学基础上，模仿考古挖掘的方式，开发设计一种能实现山药的自动出土、并能与土壤分离的山药收获机。论文的主要研究工作如下：1.根据山药种植地的环境和农艺要求，确定山药收获机的基本技术参数。根据土力学和农业机械相关知识，结合运动学和动力学理论，对链刀的切土机理进行研究，确定最佳的链刀切削速度和切土厚度；并借鉴经验公式计算出山药收获机在挖掘过程中所产生的链刀切削阻力、螺旋刀切削阻力以及山药收获机功耗。2.课题运用模块化设计思想对山药收获机后置悬挂机构模块、下支撑机构模块、输送机构模块进行结构设计和参数选择。3．使用三维实体造型软件SolidWorks对山药收获机各机构零件进行建模和装配；运用SolidWorks中机构运动、动力学分析插件对模型进行运动学仿真，从而在生产样机之前消除干涉，同时也可获得各传动部件的速度、加速度、受力、功耗等特性曲线图，为各机构的优化设计提供依据。4.利用Ansys Workbench对山药收获机下支撑支架的工作位置进行静力学分析得出：最大应力值为86.281Mpa，发生在连接机构连接处，小于材料的屈服强度235Mpa；最大变形为3.2526mm，发生在支架末端与输送机构连接处，小于许可挠度，其刚度满足使用要求。对下支撑支架进行模态分析并扩展了前6阶固有频率得出：链条的冲击频率为59.055Hz，位于第5阶和第6阶固有频率之间，不会产生共振。5.对链刀进行静力学分析得出：链刀应力主要集中在链刀刃口处、螺栓固定处，最大应力发生在刀尖处，其值为6.5115Mpa；最大变形也发生刀尖处，其值为0.028mm。且链刀能够承受10倍于正常载荷的冲击载荷。