近年来，我国平原地区的主要农作物机械化收获进程很快，而在广大的丘陵山区，受地理条件限制，农业机械化进程相对滞后。由国家“十二五”科技支撑计划支持的便携式谷物联合收割机是适合我国特殊国情的山区丘陵收获机械，为便携式谷物联合收割机设计满足国家收割机清选要求的清选系统是整机设计的重点。本研究利用自行研制的双级扬谷器旋风分离清选系统试验台，在无物料状态下通过研究两级扬谷器之间和二级扬谷器与风机之间输送管道内气流状态，确定了物料无堵塞输送的各运动参数的选取范围：当风机转速大于2000r/min，第一级扬谷器转速小于400r/min，第二级扬谷器转速小于1000r/min时，两级联接管道中的静压Ps≤0，此可作为系统性能试验时的运动参数选择范围依据；性能试验分别以小麦和水稻为试验对象，以一级扬谷器、二级扬谷器和吸杂风机转速作为试验因素，以清洁率为试验指标，进行了正交试验和回归试验，优化确定了该系统最佳参数值。小麦试验结果表明，当一级扬谷器、二级扬谷器、风机转速分别为300r/min、764r/min、3255r/min时，籽粒清洁率达99%以上。水稻试验结果表明，当一级扬谷器、二级扬谷器、风机转速分别为300r/min、943r/min、3000r/min时，籽粒清洁率达99%以上。在改变清选系统喂入量、物料含水率和含杂率的条件下，进行了最佳参数下清选系统的适应性试验，得到了此清选系统对物料状态的适应范围。完成了该清选系统在便携式谷物联合收割机上的配置，并进行了田间收获试验。田间试验结果表明，双扬谷器旋风分离清选系统清选性能达到国家标准要求，本课题研究工作对便携式谷物联合收割机的清选系统设计具有重要的指导意义。