白芹是江苏省溧阳市独有的特色蔬菜，味道脆嫩爽口、营养价值丰富，是国家级地理商品标志。但是受限于复杂的栽培工艺，以及对种植环境的苛刻要求，一直以来都以农户小规模种植为主。本文分析了传统白芹种植和壅土工艺，提出了新的种植方式和壅土工艺的机械解决方案，开发了白芹壅土机，大幅度提高了生产效率，使白芹规模化和产业化。本论文主要研究内容可以总结如下：　　（1）首先，基于对传统种植模式的深入了解与分析，提出将传统的垄畦式种植改为条播种植，以便于机械化种植。为了保证新的种植模式的总体产量，提出将种苗排种量由8根增加为10~12根。其次，结合传统壅土工艺和水田作业环境特点，提出了设计要求，拟定三种白芹壅土机的总体设计方案，通过对比，选定最终方案。并根据选择好的方案，将白芹壅土机的总体结构分为五大部分，详细阐述各部分的结构组成并对其中的液压提升机构与传动部分进行了相关计算，完成了白芹壅土机的整机设计。　　（2）完成了螺旋铰刀工作参数的确定。螺旋铰刀是壅土装置的核心部件，首先通过大量地理论分析和计算，确定螺旋铰刀的结构和运动参数。其次，在整个螺旋铰刀中，顶端螺旋叶片的受力情况最差，最容易发生破坏，因此建立顶端螺旋叶片的数学模型，并对不同厚度的顶端螺旋叶片进行仿真模拟，确定螺旋叶片厚度为10mm时，螺旋叶片的强度才能够满足要求。最后计算得到壅土过程中螺旋铰刀的功率消耗，完成柴油机的选型。　　（3）对动臂架进行有限元分析。对动臂架在工作状态与非工作状态下的进行了载荷分析，利用Ansys Workbench进行有限元分析，得到两者状态的应力与位移图，发现工作与非工作状态下，动臂架的强度均无法满足要求。因此，找到薄弱部分进行了改进设计，改进后的机架在工作状态下所受到最大应力降低了22.1%，最大位移量降低了 61.7%；在非工作状态下，动臂架最大应力降低了37.4%，最大位移量降低了 53.5%，能达到设计要求。最后，对优化后的动臂架进行模态分析，发现两种状态的模态分析结果接近，在任何一种状态下均不出现共振。　　（4）进行田间试验，验证白芹壅土机的壅土效果。在完成整机装配后，初步选定了含水率为30%~40%和50%以上的稻板田进行田间试验，以白芹损伤率、成型壅土的坚实度、成型壅土的高度和宽度作为评价指标。试验的结果表明土壤含水率在50%以上时，成型壅土结构不稳定，出现明显的倒伏现象，而含水率在30%~40%时，成型壅土形状规则，表面光滑，强度足够，白芹壅土机能够完成设计要求。