花生是我国主要的油料和蛋白作物来源，2017年我国花生种植面积达4608千公顷，但目前我国的花生机械化播种水平仍然较低，且不同地区之间发展不平衡。花生种植分为人工种植和机械化种植两种方式。人工种植需要耗费较多的劳动力，当前农村劳动力不足且劳动成本较高，加之人工种植收益低，经济效果不理想，严重制约了花生产业化的发展。因此，研发工作性能稳定、可靠、满足花生精量播种、适合花生高产农艺种植要求的机械化精量播种设备，是提高花生种植效率、增加花生种植收益的主要途径，是实现花生种植业全面向机械化发展的关键。
　　本文结合国内外精量排种器的研究现状，针对花生籽粒大、易破损，不易实现精量播种的问题，基于负压气流吸种、夹持软垫稳定夹持携种的工作原理，设计一种气吸式花生精量排种装置，关键设计辅助夹持组件和凸轮机构。主要内容为：开展排种过程中种子受力分析；利用MATLAB，开展凸轮的轮廓曲线的设计，明确盘形凸轮结构及从动件运动规律；利用Solidworks创建关键零部件，完成排种器三维模型；试制完成排种装置并利用排种器性能检测试验台，开展排种器各项性能检测试验。
　　（1）对新疆地区适播花生种子“四粒红”的物料特性进行研究，包括外形尺寸、含水率、百粒重、自然休止角、滑动摩擦角、三轴方向起始破碎力等，为排种器的结构参数设计提供理论依据。根据排种器工作原理，利用力学解析方法，分析排种器不同工作过程，包括吸种、携种、投种时种子的受力分析，得出排种盘吸种最小负压4.8kPa，平稳携种时弹簧最佳夹持力范围9.6~18.5N，投种过程中排种器最佳角速度为2.5~3.75rad/s、投种角为30°。
　　（2）设计了气吸式花生精量排种器的关键部件，包括排种盘尺寸、型孔参数和负压气室结构，重点设计辅助夹持组件和凸轮理论轮廓曲线及实际轮廓曲线。依据花生农艺种植要求和种子物料特性，设计排种盘直径为160mm，壁厚为2mm，周向均布8个直径为5.5mm的型孔。基于花生排种器排种盘参数和工作原理，设计凸轮基圆半径为90mm，凸轮轮廓曲线为组合型方程，利用MATLAB软件对凸轮运动规律进行分析，设计一种含多个运动规律的组合式凸轮轮廓曲线。
　　（3）试制了气吸式花生精量排种器，开展排种器台架试验，利用单因素试验探究排种器转速和负压值对排种器性能的影响。结果显示排种器转速在10~50r/min时，随着排种器转速的提高，合格指数与重播指数减小，漏播指数增大；负压范围为6~10kPa下，随着负压值的提高，重播指数增大，而合格指数先增大后趋于稳定，漏播指数随负压值的增大而减小。运用二次正交旋转组合试验，建立排种器合格指数、重播指数和漏播指数与排种盘转速、负压值之间的回归模型，结果表明排种器转速为22.8r/min，负压气室负压值为8.01kPa的工况下，排种器作业性能最优，合格指数为88.65%，重播指数为6.42%，漏播指数为4.93%，试验结果与优化结果基本一致，能够满足国内花生精量播种技术与农艺要求。