无患子具有十分重要的经济利用价值。其种仁含油率高达42%,是一种新型的生物柴油原料,所以我国无患子种植面积不断扩大,无患子产业不断发展,但面临的一个重要问题是无患子的脱壳问题。目前的无患子脱壳装备脱壳率低、生产效率低且脱壳工艺复杂等。因此,迫切需要研制适合无患子脱壳的新型脱壳设备。本文就此主要进行了四方面的研究:(1)研究分析无患子物理特征,包括测定其球度、外壳厚度、整果及核的外形尺寸及含水率,为脱壳设备的设计提供了基础参数。通过无患子压缩力学特性试验,研究无患子破壳时的受压方式对破壳效果的影响,通过分析试验结果,表明无患子侧向受压时最容易破壳。(2)根据测定的基础参数,建立无患子的三维模型,对其在不同的受力方向下的破壳力学特性做了有限元分析;并将该分析结果与试验结果对比分析,证明了有限元分析的可行性,从而利用有限元分析方法对无患子脱壳的必要条件进行了分析。(3)根据无患子的物理特性研究,经过分析对比,采用捅压式脱壳方法,并根据机械设计理论,完成了无患子脱壳机的设计,同时对其零部件进行了建模;然后对核心零件主轴做了静力学与模态分析,检验了该设计的合理性。(4)由设计模型绘制二维图加工样机,把脱壳率和破核率作为评价指数,进行样机的性能试验,试验结果表明脱壳机的设计基本合理,为相似带壳物料脱壳机的研究提供了参考。