本文介绍了国内外筛分机械以及联合收割机中清选装置的研究动态及发展概况。颗粒物料在清选装置中的运动状态主要是由气流和清选筛的运动形式所决定。颗粒物料在清选装置中的运动分析是研究清选装置清选性能的基础。传统直线往复式振动筛分清选装置难以使颗粒物料在筛面上快速均布,影响了筛分效果和效率。鉴于此,提出三自由度风筛式清选装置的概念,给出了该装置中的三自由度振动筛筛面的运动方程,并设计了该装置的虚拟样机。从理论上综合分析颗粒物料在三自由度风筛式清选装置虚拟样机中所受到的筛面作用力和气流作用力;将颗粒物料在该虚拟样机中的运动分解到沿筛面轴向、法向和径向三个方向,研究了颗粒物料在这三个方向上的运动形式;推导出了颗粒物料在该虚拟样机中沿筛面轴向的正向滑动指数、反向滑动指数以及抛掷指数公式;沿筛面法向的非线性振动指数公式和非线性运动规律;采用有摩擦的刚体碰撞理论,分析了颗粒物料与筛面碰撞后沿筛面径向的运动规律,得出了碰撞前后颗粒物料沿筛面径向的速度变化公式。以分析得到的理论为基础,利用ADAMS虚拟样机软件,建立颗粒物料在三自由度风筛式清选装置虚拟样机中的运动模型,通过分析计算以及类比传统的直线往复式振动筛,得出了三自由度风筛式清选装置虚拟样机的工作参数,包括:筛面三个方向的振幅和频率、筛面倾角、气流方向角和气流速度,并确定了各参数的取值范围,以此建立正交试验表进行仿真试验,得到在不同的参数组合下,颗粒物料在清选装置中的运动情况。通过对试验结果的分析,找出了影响颗粒物料在各个方向上运动状态的主次因素;进而得到了能够使颗粒物料在筛面上迅速散布的三自由度风筛式清选装置虚拟样机的最佳工作参数方案;同时验证了前述所推导的颗粒物料在三自由度风筛式清选装置虚拟样机中的运动理论。所研究的三自由度风筛式清选装置虚拟样机确实能够使颗粒物料在筛面上迅速离散均布,有利于提高清选效率和筛面利用率。这些工作为研制三自由度风筛式清选装置物理样机提供了依据,奠定了理论基础并为开发新型的清选装置开拓了思路。但其应用不应囿于联合收割机上,作为独立的系统,可用于很多方面。