我国农艺专家针对我国特有的水稻种植特色，提出了一种新型增产、保质的种植方式——水稻宽窄行种植，即采用宽行与窄行间隔分布的方式，来提高株间的通风透光性，降少稻病的发病率，将边际优势最大化。目前市场上现有的插秧机均为等行距形式，与之配套的育秧工艺及设备、插秧机秧箱、秧盘及生产流水线均已成熟，目前，如何在上述工艺、设备、结构及生产流水线均不变的前提下实现宽窄行插秧成为水稻机插研究的难点，影响着水稻机械化的发展，进而制约了水稻宽窄行种植方式的推广。如著名的“稻花香”产地黑龙江五常县都通过人工拉线实现宽窄行插秧。本文针对宽窄行机插现状，以“富来威牌”高速水稻插秧机为研究对象，根据宽窄行种植农艺要求，设计出一种在育秧工艺、秧箱、秧盘结构均不变的前提下即可实现水稻宽窄行种植的分插机构——交错轴斜齿轮外啮合倾斜式宽窄行分插机构。同时针对倾斜式宽窄行分插机构斜取秧问题，设计出一种新型直取式宽窄行分插机构栽植臂。本文按照理论分析、参数优化、结构设计、虚拟试验的基本流程完成了以下工作：1.按照水稻宽窄行农艺要求，根据等行距水稻插秧机的结构原理和功能，结合分插机构的工作机理及传动特性，提出结构紧凑、简单易行的实现方案——将分插机构的齿轮箱及栽植臂整体倾斜，使推秧点相对取秧点横向偏移一定距离，实现宽窄行插秧。2.结合交错轴斜齿轮传动机构的传动特性，创造性的设计出交错轴斜齿轮外啮倾斜式宽窄行分插机构，论述了该机构的工作原理；基于行星轮系公转、自转特性，建立机构的二维运动学模型；编制了“傻瓜化”分插机构优化平台，对平面轨迹进行了初始优化。3.基于空间坐标变换原理，建立了分插机构的三维运动学数学模型。依附由VB优化平台得到的分插机构秧针尖点平面静轨迹，基于MATLAB强大的科学计算和数据处理能力，自主开发了倾斜式宽窄行分插机构旋转变换辅助分析与优化软件；通过对各种旋转形式的讨论以及有效形式的正交试验分析，最终确定倾斜式宽窄行分插机构最优的实现方案——整体围绕前进方向平行轴向内侧旋转10°。4.基于优化所得的机构参数，完成了交错轴斜齿轮外啮倾斜式宽窄行分插机构的整机结构设计；重点分析了斜齿轮螺旋角的合理选择；并突破性地设计了一种新型的直取式分插机构栽植臂，解决了分插机构整体倾斜带来的取秧量不均匀、斜插秧直立性较差的问题，以保证插秧质量。5.完成了整机各零部件的工程图及三维模型，并对其进行虚拟装配；基于机械系统仿真分析软件ADAMS对机构进行动态仿真分析，得出分插机构秧针尖点运动轨迹、横向位移曲线等虚拟试验结果，与理论分析结果相对比，验证了机构设计的可理性、正确性及宽窄行插秧的可实现性。