水稻机械化种植是提高插秧效率、增加农民收入的主要措施之一。但是中国目前水稻机械化面积只占到水稻种植总面积的2.8％。目前在市场上销售的各种乘坐式高速插秧机，其关键部件--分插机构，大部分都是R本的偏心齿轮分插机构或是椭圆齿轮分插机构，并且都已被日本申报了专利保护。为了实现乘坐式高速插秧机的国产化，就必须设计出具有自主知识产权的分插机构，该分插机构能够适应我国不同地区的插秧要求，能提高我国水稻种植机械化水平。本论文发明的非圆齿轮分插机构就是在此背景下诞生的。并申报了两个发明专利(200810162111.7；200810162112.1)。　　 本论文首先分析了非圆齿轮节曲线的设计和齿廓的设计方法，然后以非圆齿轮分插机构的运动学数学模型为基础，以运动轨迹为优化目标开发了非圆齿轮分插机构辅助设计与优化软件，并建立了虚拟样机进行了动态仿真分析。本论文主要研究内容和结果如下：　　 1)对非圆齿轮节曲线的设计和齿廓的设计进行了研究，并对不同的非圆齿轮传动平稳性进行了比较。利用包络法原理建立了非圆齿轮齿廓的数学模型并开发了非圆齿轮齿廓设计软件。为非圆齿轮的高精度制造扫除了障碍。使非圆齿轮分插机构在实际生产中的应用成为可能。　　 2)为提高插秧质量，对非圆齿轮行星系分插机构的运动特性进行了研究，建立了巴斯噶蜗线齿轮分插机构的运动学数学模型，对该机构的位移、速度、加速度进行了研究。为非圆齿轮分插机构辅助设计与优化软件的开发提供了数学模型。　　 3)提出分插机构优化的目标函数。然后利用VB6.0平台开发了非圆齿轮分插机构辅助设计与优化软件。该软件具有良好的工作界面，便于设计者进行理论分析和参数优化，图形具有形象直观，信息量大等特点。通过辅助设计与优化软件，获得一组优化参数：a0=-70°，ψ0.49°，l=19.9969mm，b=3.2mm，S=155mm，δ0=0，ω=200r/min，α=40.4965mm，株距为13.mm，这组优化参数下取秧角=12.58°，推秧角=72.08°，两角差值59.50°，相对运动轨迹为腰子形，绝对运动轨迹高度295mm，能够适应大苗的插秧要求，可以同时满足南方和北方地区不同的插秧要求。　　 4)按照优化参数结果进行了非圆齿轮分插机构的整体结构设计，并在AutoCAD下完成了装配图，同时分析了在设计中应该注意的问题。　　 5)建立了巴斯噶蜗线齿轮分插机构的三维模型，完成了虚拟装配和虚拟样机的开发。基于ADAMS分析软件对所设计的分插机构进行动态仿真和分析，动态仿真得到的运动轨迹和辅助设计与优化软件理论计算得出的轨迹高度吻合。相互印证了运动学数学模型和虚拟和辅助设计与优化软件理论计算得出的轨迹高度吻合。相互印证了运动学数学模型和虚拟样机的正确性。