我国东北垄作区春季多风干旱、气温较低,经济作物主要是玉米。由于玉米是一年一作,生长周期长,秸秆、残茬粗壮,翌年在有作物残茬覆盖的未耕地上作业,对免耕播种机的性能提出了较高要求。免耕播种机作为保护性耕作的核心机具,对其关键部件进行理论分析、参数优化及性能试验研究,对改善其作业质量,全面推广保护性耕作技术,保证农业可持续发展具有重要的理论和现实意义。本文选题来源于国家自然科学基金面上项目(51275318)：“机械免耕播种切拨防堵装置的工作机理与参数优化研究”,通过对国、内外免耕播种机现状的分析、总结,对2BG-2型玉米垄作免耕播种机的纵向铅垂面稳定性进行了分析,对课题组研制的切拨防堵装置进行了改进优化设计,并对切拨防堵装置动态模型进行了研究分析,研制出一种加装弹簧与阻尼器复合体的新型仿形机构,并与加装原仿形加载机构的免耕播种单体进行了对比分析,得到如下结论：(1)通过对免耕播种单体的受力分析,建立了播种深度变化的数学模型,据此模型进行了计算机模拟,研究了影响免耕播种机播深稳定性的相关因素,为东北垄作区免耕播种机的改进、设计提供了参考。(2)改进设计了一种兼有无支撑和有支撑两种切割方式的切拨防堵装置,解决了田间作业时双盘堵塞的现象,避免了光面圆盘犁刀的滑移缺陷；对该装置进行了2因素3水平正交试验,研究了作业速度、配重对破茬深度和牵引阻力的影响,得出了破茬深度和牵引阻力随作业速度和配重的变化规律以及各因素对破茬深度和牵引阻力影响的主次顺序,得到了切拨防堵装置的最佳田间作业参数。(3)分析了现有免耕播种机仿形机构的形式,确定了符合仿形要求的机构类型及仿形机构的结构尺寸；在此基础上,在四连杆仿形机构上加装弹簧阻尼装置,并利用SolidWorks软件建立平行四杆仿形机构的三维实体模型。(4)建立了切拨防堵装置田间作业时,以牵引阻力为输入、切茬深度为输出的系统传递函数,并对输入、输出信号进行了时域分析和谱密度分析；根据免耕播种机田间实际工况,分析了免耕播种机的信息模型,建立了加装不同仿形加载机构的免耕播种单体系统的传递函数,并对其动态稳定性以及单位阶跃响应进行了研究。结果表明：加装新型与原仿形机构的免耕播种单体系统为欠阻尼衰减振动系统,且阻尼比分别为0.62、0.56,说明新型机构设计更加合理。对两个系统传递函数单位阶跃响应曲线的研究表明：加装新型与原仿形机构的免耕播种单体系统相比,系统上升时间与峰值时间略微增加,但是系统响应时间与最大超调量分别减少18%、32%,系统响应震荡弱,系统平稳性好。