农用机械对表层土壤的不断翻耕会产生坚硬的犁底层。深松机具的使用可以打破犁底层,使水分和植物的根系能到更深的土壤中。但深松机具需要很大的牵引力和大马力拖拉机来带动,严重地制约了深松技术的发展。振动深松是减少耕作阻力的一项新技术。现有的振动深松机大部分深松铲尖需要同一时间穿透坚硬的土壤,从而引起了土壤阻力的提高,增加了牵引力。常见的振动深松机在田间作业时,拖拉机手还会因为振动深松机的振动传递到拖拉机上而感到不适。本论文的研究为解决上述存在的问题,设计了一种新型的V型交错振动深松施肥机,优化改进深松铲来穿透土壤并克服阻力,同时使振动深松机在工作时保持平衡和振动稳定来为拖拉机手提供好的工作环境。新设计的振动深松机主要包括五个部分,(1)交错往复运动单元(2)动力提供转化装置(3)偏心结构单元(4)主机架(5)深度控制机构和施肥系统。2012年和2013年连续两年在中国河北省固安县进行测试。主要研究内容和样机的性能结果如下：-通过铲柄模型分析、铲柄受力分析以及研究铲柄阻力下降的机理,得到了相应的设计参数。计算得出振动方程式并绘制铲柄运动轨迹,确定速度、振幅、频率以及实际运动轨迹的关系,便于优化和改进。-为了研究振动频率和拖拉机前进速度之间的优化组合,对其数学设计参数在MATLAB上进行分析,结果发现：振动频率为9Hz,前进速度2km/h时；振动频率为12Hz,速度为3km/h或4km/h时；振动频率15Hz,速度为3km/和4km/h时可有效降低牵引阻力,提高松土效果。-田间拉力试验结果表明,振动和不振动深松两种工作方式的牵引阻力差别显著,前进速度从速度1增加到速度3时,振动和非振动的牵引力分别为11.6-13.5kN和14.1-15.4kN,牵引阻力都随着前进速度的增加而增加。振动情况下,在速度1、速度2、速度3下所需的总功耗分别为8.94kW、10.85kw和10.12kw。比相应速度下非振动所需要的功耗分别大8.05%、2.3%和8.4%。-土壤平均含水率受到不同的深松铲工作方式以及不同前进速度的影响,振动深松比不振动深松在速度1,速度2,速度3下分别大13%,11.3%和10.8%。滑移率在振动深松方式下比不振动方式具有显著的降低。-土壤坚实度(CPR)在不同土壤深度下受到深松铲工作方式的显著影响。土壤坚实度在深度为0-10cm处有显著的影响,不振动深松比振动深松坚实度大28.6%；在另外两个深度下具有极其显著的差别,振动深松比不振动深松土壤坚实度分别低43.49%,37.86%。不振动深松铲和振动深松铲在不同深度处对土壤容重的改变表现出显著性差异,三层深度下分别减少7.3%、14.59%和7.69%。