新疆地区土壤颗粒干燥、松软,贫瘠而且蓄水保墒能力弱。传统耕种模式导致土质养分不断下降,土地退化日趋严重,进而沙尘肆虐。虽然新疆土地资源丰富,但耕地面积仅占农用地6.54%,适宜耕作的绿洲面积极为有限。所以无论是从生态保护还是提高居民粮食产能来说,研究免耕播种机械并对其进行大面积推广至关重要。本课题针对兵团地区区域特点,分析研究了一种满足高效种植要求的机械式免耕播种机。本文主要研究工作有以下几个方面:(1)对免耕播种机传动系统的结构进行了设计,根据设计要求计算出播种后的株距。结合气力式和机械式两种排种装置的特点,本研究采用机械式夹持式排种器。设计了一种平行四杆仿形机构,结合破茬开沟器和双圆盘开沟器的优缺点,设计一种复合式开沟器,确定了破茬开沟器和双圆盘开沟器的结构参数。(2)播种机传动装置十字轴万向节在传动过程中常因传动的不均匀性,引起轴承振动、弹簧销子断裂等,故需要选择合适的安装角度。考虑中间轴的柔性特性,基于刚柔耦合理论在ADAMS软件中建立双十字轴万向节的刚柔耦合多体动力学模型。针对三种不同的轴间角组合,对模型进行动力学仿真分析,根据仿真分析结果最终采用?1??2?0?的安装方案实现等速传动,减小了动力传递的不均匀性。(3)对破茬开沟器进行有限元分析,结果显示等效应力最大值远小于开沟器材料的许用应力,最大等效应变量较小,能够保证播种机工作时开沟的质量。计算了双圆盘开沟器圆盘在入土最深处的瞬间受力及载荷分布情况,对开沟器圆盘进行了静力校核,结果表明满足强度要求。对平行四连杆仿形机构做模态分析,根据其振型云图可知拉杆和后支架为构件的薄弱环节,对机构进行改进优化,改进后的仿形机构各阶振动振幅减小。(4)为考察播种机关键部件的可靠性和播种机的工作性能,实施样机的田间作业性能试验。选取了影响播种机性能指标的关键因素A(理论粒距)和B(作业速度),采用正交试验确定了因素水平的最优组合,得到理论粒距为21cm,作业速度为4.5km/h时播种机作业效果最理想。试验结果显示:破茬开沟效果较好,双圆盘开沟器可以有效的清除工作部件的残茬,能够满足工作要求,经过计算地轮滑移率为??6.10%。证明各零部件在田间免耕播种作业时能够正常工作,机具稳定可靠,仿形效果理想,保证了播种粒距均匀性和播种深度的一致性。