为了在现有基础上研发出参数更优化、结构更适合全疆打瓜种植模式的打瓜取籽机，针对复杂多变的作业环境，综合运用物料学、工程力学、机构分析与综合、机械制造技术、虚拟样机技术和优化设计等现代机械设计理论和方法，对打瓜取籽机工作机理、组件结构及性能进行理论分析和仿真分析。从而确定了捡拾装置工作性能的优化参数，并针对捡拾可行性与相关参数间关系的建立数学模型，经过虚拟样机技术实现动态仿真和可行性试验，优化了此装置的设计参数；同时对上料、取籽分离装置及关键零部件的工作过程做理论分析，利用运动学分析了打瓜的破碎过程及在振动筛体上的运动；对关键工作部件进行三维实体建模及各自实现装配。论文主要研究内容包括以下几个方面：（1）对国外的打瓜取籽机的自动拾取、破碎、分离系统、分离方法和分离理论进行探究，明确现有的打瓜取籽机有哪些优点和哪些不足之处，分析打瓜机的工作机理，确定打瓜物料的特性。阐述了课题的研究意义、目的、方案、目标和技术路线。（2）对打瓜取籽机中，机械的基本零部件（如拾捡轮、破碎滚筒、刺瓜器、振动筛体等）进行参数确定，使用Pro/ENGINEER软件对打瓜取籽机的零件进行三维实体建模，使用ADAMS软件对分离系统中滚筒、振动筛体部件进行基于虚拟样机技术的运动学仿真，得出了具有实际意义的速度数据，使用ANSYS软件对刺瓜器、破碎滚筒等关键部件进行了有限元分析，验证了设计的可行性和可靠性为结构优化提高了理论依据。（3）论文运用现代机械设计理念，从打瓜取籽机虚拟样机三维建模的构建，到对建模实体的静态理论及动态仿真两方面的进行分析和研究，均得到了可行性和可靠性的数据。分析了打瓜在破碎滚筒中的运动情况，确定了破碎滚筒形式、碎瓜器的转速与打瓜破损率的影响关系；并通过软件分析得出了影响破碎滚筒寿命的原因，使其得到进一步的优化。（4）通过定量分析打瓜取籽机运动情况的不同及其所对应的物料运动状况，研究了其对捡拾、破碎及分离性能的影响。运用ADAMS软件对打瓜取籽机的核心简化机构进行了运动动学和仿真学的分析，得出了整机中关键零部件的运动变化情况，主要包括速度、位移、加速度等参数，以图形曲线等形式输出了理论分析结果，为设计和优化部件运动参数提供重要依据。本文主要利用Pro/ENGINEER机械动态仿真与工程分析技术对打爪机构进行三维建模和运动学模拟、仿真，对在不同转速下的打瓜滚筒机构的轨迹、速度以及加速度进行分析、比较。运用ANSYS和ADAMS分析软件对机构进行以相邻点间的载荷变化量最小为优化目标函数的优化设计，从运动学和动力学角度出发建立优化数学模型，对优化结果与原设计参数进行比较分析，从而把握机构的运动特性和载荷变化特性，并通过类似实验对优化结果进行论证。本文在打瓜机破碎滚筒机构的运动学分析及优化设计方面进行的研究为评价打瓜机构的设计方案、优化方案提供了有意的参考，同时为打瓜机进一步的设计和研究提供理论依据。