【摘要】为降低水稻机收作业中籽粒破碎率、提高清洁度，依托纵轴流差速分段式脱粒滚筒，设计3种不同形状脱粒元件，刚柔耦合成6种类型脱粒滚筒；基于冲量–动量定理对籽粒碰撞过程进行理论分析，通过仿真试验得到刚性杆齿和刚柔耦合杆齿与谷物接触时受到的法向力均值为28.4 N、22.3 N，切向力均值为14.43 N、8.74 N；以前滚筒齿形、前滚筒转速和前后滚筒转速差为影响因素，以水稻籽粒破碎率和未脱净率为评价指标进行试验。结果表明：前后滚筒转速差对破碎率的影响最大，前滚筒齿形对未脱净率的影响最大；试验得到的最优组合为，前滚筒齿形为弓齿、前滚筒转速为600 r/min、前后滚筒转速差为100 r/min；与刚性脱粒元件相比，带有聚氨酯橡胶套的刚柔耦合脱粒元件对降低水稻籽粒破碎率的效果显著，水稻籽粒破碎率平均可降低18.5%。