玉米作为我国的重要粮食作物,提高其单位面积产量对我国意义重大。玉米叶片互生,玉米定向播种可以使玉米叶片分布更合理,增加玉米地的通风、透光效果,增加种植密度,提高玉米单产。为实现玉米定向播种,本文设计了一种玉米定向排种机构,使玉米大小头定向排出。为确定玉米定向排种机构的参数,通过对龙生1号单交种、大正2号、先玉335杂交种玉米三维尺寸的测量试验,计算、分析了玉米的参数,得玉米长轴方向的最值为13.08mm、3.90mm,宽度和厚度的最值为12.28mm、3.90 mm,外形尺寸最稳定的品种为先玉335杂交种,最适合做定向播种的品种为先玉335杂交种。通过对玉米重心的测量试验,测得三种玉米重心分布的平均值分别为：0.37、0.38、0.39。通过玉米在溶液中的悬浮试验,证明了玉米重心与其浮心的相对位置关系。用三维设计软件CREO对玉米定向排种机构进行了三维模型设计,虚拟装配获得机构的总体三维模型。通过对机构的部件叶轮进行静力学分析,得到叶轮的最大应力云图和变形云图,得最大应力为7.9143MPa,最大位移为0.49mm,满足叶轮在强度和刚度上的要求。通过对叶轮进行模态分析,得到叶轮前六阶的固有频率,并分析了模态振型,得叶轮的最低固有频率为493.89Hz,远高于叶轮的工作频率,叶轮不会发生共振破坏。通过正交试验研究了玉米定向管水深、玉米初速度以及过渡管长度三个因素对玉米大小头定向的影响。试验中所涉及的三项因素指标值均对玉米大小头定向存在一定的影响。通过对试验数据进行分析,得到了参数的最优组合结果和方差分析结果,以及定向管的最佳工作参数值,即定向管水深为50mm,玉米初速度为1.7m/s,过渡管长度为7mm。