我国作为世界上第二大玉米生产国、最大的玉米消费国，提高玉米收获过程的机械化程度，研制一套高效的玉米收获机已成为当务之急。玉米收获机传动系统的主传动箱作为收获机的关键技术，起着向前、向后分别分配动力的作用，所以，主传动箱的优化有着不可低估的作用。本文首先介绍了4Y-2型玉米联合收获机的整体结构，根据传动系统的功能及技术要求，采用正交实验的方法，确定了割刀、摘穗辊和车速的最佳配合值，并对实验结果进行极差分析以及方差分析，最终确定主传动箱最佳传动比。对玉米联合收获机传动系统主传动箱进行了静力学和动力学分析，玉米联合收获机传动系统系统关键部件的结构强度和刚度是影响玉米联合收获机可靠性的重要因素。通过对玉米联合收获机传动系统主传动箱中各部件的受力情况、振动频率及其形变的详细分析，计算出了传动系统中动力输入齿轮、摘穗辊动力输出齿轮、动力输入轴、轴承座的最大变形，变形位置，最大综合等效应力及五阶振动频率；分析其对传动系统运行的影响程度。对传动系统动力输入轴、动力输入齿轮及轴承座的结构参数进行了有限元优化仿真；分析了传动轴、直齿圆柱齿轮及轴承座在工作过程中对传动系统运行的冲击振动影响程度、变形程度和能否出现破坏应力的现象。同时，也研究了它们的固有频率和振型，讨论了其产生共振的可能性及对玉米联合收获机可靠性的影响。传动系统中传动轴、直齿圆柱齿轮及轴承座的结构参数是影响传动系统是否可靠运行的重要因素，结构参数的变化会对其内部的应力分布产生很大的影响。找出了不同结构参数对传动系统运行的影响规律，并对结构参数进行了相应的优化设计。