小麦是我国重要的粮食作物,种植区域广泛。目前小麦排种主要采用外槽轮式排种器,常规外槽轮条播排种器排种时有脉动现象,存在用种量大、各行稳定性不足并易导致漏播、缺苗、断垄等问题,论文针对常规外槽轮小麦排种器存在的不足,并结合实际生产中对小麦精量集排器的迫切需求,设计了基于多边形槽齿轮集中供种、气流水平输种的小麦气送式集排器关键部件,利用等宽多边形槽齿轮提高充种及供种过程种子流动性,通过输送气流在水平送料装置内实现种子的稳定输送与各行均匀分配。主要研究内容及结论如下:（1）在系统分析国内外小麦的种植现状、排种技术及其装置研究现状基础上,基于小麦精量集排的现实需求,设计了基于等宽多边形槽齿轮搅种、充种及供种,水平供料装置混种与输种的小麦气送式集排系统总体设计方案,阐述了其工作过程及原理,研制了气送式集排器供种装置、供料装置等关键部件的结构及其参数。（2）开展了小麦气送式集排器供种装置设计与分析。设计了有利于提高种子流动性的等宽多边形槽齿轮和拖带充种的抛物线结构型孔,理论分析表明:等宽多边形槽齿轮可以带动种群沿槽齿轮表面切线方向运动,增加充种时间,提高充种概率;分析确定了型孔长度、宽度、深度的范围分别为7～11mm、4～8mm、3～5mm,型孔倾角取值范围为30°～50°,单个槽齿轮型孔数量为28。（3）开展了基于EDEM离散元仿真的小麦气送式集排器供种装置结构对充种性能影响的仿真试验和小麦种子流动性分析,具体包括:（1）利用EDEM仿真分析了不同槽齿轮外形对种群扰动和充种性能的影响,仿真试验结果表明:种群扰动能力从大到小依次为等宽三边形槽齿轮、等宽五边形槽齿轮、等宽七边形槽齿轮、圆形槽齿轮,等宽三边形、等宽五边形、等宽七边形槽齿轮种群平均动能比圆形槽齿轮分别提高了371.3%、209.2%、91%;分析确定了等宽七边形槽齿轮排种粒数和排种时间具有较高的线性度,可实现连续稳定供种,最终确定使用等宽七边形槽齿轮。（2）利用EDEM仿真分析了供种装置转速对种群扰动性能的影响,确定了等宽三边形、等宽五边形、等宽七边形槽齿轮对种群扰动能力与供种装置转速呈正相关关系;当转速范围为10～50r/min时,提高供种装置转速可提高槽齿轮种群扰动能力。（3）分析确定了种层调节板结构参数和安装位置对充种性能的影响,仿真分析表明:种层调节板横向尺寸45mm、纵向尺寸为20mm、种层调节板底部倾角为20°、种群充填角接近60°时,适宜稳定充种。（4）利用二次旋转正交组合试验改进了抛物线型孔结构,确定了型孔深度为4.68mm、型孔倾角为39.32°、型孔长度为9.26mm时,平均充种粒数为2粒,漏充率为2.22%,充种性能较优。（4）基于CFD-DEM气固耦合仿真分析了供料装置结构参数对混种和输种过程的影响,揭示了水平输送供料装置对小麦排种性能的影响规律,并确定了供料装置较优的结构型式,具体包括:（1）供料装置结构参数Fluent仿真试验结果表明:收缩段是发生压力损失的主要环节,为使种子在混合室内尽快加速通过,选择混合室内气流速度较高且气流压力损失相对较小的40°收缩段锥角;混合室长度对气流速度极值和压强损失影响较小,供料装置长度为25mm时产生的高速区域延长至扩张段有利于种子的持续加速;扩张段锥角越小,扩张段压力梯度过渡越平稳,有利于种子在扩张段平稳加速,且避免与管壁和其他种子产生碰撞;依据压力梯度变化及种子碰撞规律,确定扩张段锥角为20°。（2）不同结构型式供料装置CFD-DEM耦合仿真试验结果表明:Type1型和Type2型供料装置中种子离开混合室后与管道内壁碰撞概率高于Type3型和Type4型供料装置,且Type1型和Type2型供料装置较易引起种子在供料装置内无序运动并影响供料区域种子运动,不利于稳定持续投种;综合种子受力和速度分析确定Type3型供料装置排种性能较优,种子主要沿管道中下部运动,运动迹线稳定连续。（5）开展了小麦气送式集排器台架性能试验研究,通过单因素试验获得了供种装置转速对总排量均值、总排量稳定性变异系数、各行排量均值、各行排量一致性变异系数和破损率的影响规律:总排量均值和各行排量均值与转速呈线性相关趋势,总排量稳定性变异系数、各行排量一致性变异系数随转速增加呈先降后升趋势,供种装置转速处于20r/min～50r/min范围时,总排量稳定性变异系数低于1.3%,各行排量一致性变异系数低于3.7%,破损率低于0.4%,满足集排器设计要求。