近年来,随着保护性耕作技术得到大规模的发展与应用,使得免耕播种机具有了快速的发展。市场上的大豆免耕播种机在播种时开沟部件容易被抬高,出现挂草、根茬雍堵问题,以及种子易播于秸秆残茬上造成架种、晾籽现象,严重影响了播种质量和作业效率。针对这一状况,本文基于国内外免耕播种机具研究的基础上,并结合当地播种农艺要求,设计出一种气吹式防堵大豆免耕播种机,本机具采用鼓风风扇与浅旋刀配合方式,利用鼓风气流将秸秆吹散到背垄上,达到免耕环境下“洁区”播种的目的。主要研究内容和取得的成果如下:(1)气吹式防堵大豆免耕播种机总体方案设计。通过大量查阅国内外免耕播种机相关文献资料,比较和分析现有免耕播种机具防堵装置的工作机理和设计特点,确定了合理的防堵方式,利用UG NX10.0软件绘制了整机的三维模型。(2)防堵装置和清茬装置的设计。确定了鼓风风扇叶尖安装角度为13.6°,叶根安装角度为32.0°,风扇轴转速为1800～2500 r/min;经过计算和理论分析,确定了浅旋刀转速为300 r/min,刀片的回转半径为250 mm,入土深度在20 mm‐50 mm;相邻刀座间径向呈90°等分,轴向间距为225 mm,刀片端点速度在4.5～6.2 m/s。(3)施肥装置和播种装置的设计。整机实现侧施肥6行播种大豆,行间距为40 cm;施肥开沟器采用锄铲式开沟器,其入土角度为34°,入土性能好,对土壤扰动量小;通过对比分析,选择使用外槽轮式排肥器和指夹式排种器,并结合大豆播种农艺要求确定了镇压轮直径为350 mm。(4)对关键部件进行有限元分析。利用ANSYS/Workbench软件对浅旋刀和机架进行静力学分析,对其施加相应的载荷和约束,得出最大应力、应变值,根据选用材料特性,验证了浅旋刀、机架设计的合理性,能够满足免耕播种机实际工作的需求。(5)样机试制和田间试验。确定了整机结构与技术参数,并完成样机的加工试制;田间试验结果表明:在机具作业速度为4 km/h,理论粒距12 cm条件下,秸秆清除率为83.19%,粒距合格指数为91.47%,重播指数为2.90%,漏播指数为4.69%,变异系数为9.48%,播种深度合格率为86.67%,晾籽率为1.32%。机具通过性良好,各项指标均符合设计要求。