近年来农业机械化取得了突飞猛进的发展，提高了农业耕地和种植的效率，但是同时对肥沃的土壤造成了严重的破坏，如何保护耕作近年来受到了高度重视。深松机作为保护耕作的农机具之一，在实现农业的快速发展上起到了至关重要的作用。为了提高深松作业的碎土率，本文设计了一款新型高效率碎土深松机，并对其关键机构进行研究。　　本文首先根据深松机的工作需求和关键技术参数，对高效率碎土深机进行了总体结构方案的设计，确定了各个机构的连接方式和外形尺寸，并利用Solidworks对设计的结构进行了三维实体建模，同时对关键技术进行了理论分析和详细的设计，确保深松机具能够实现工作要求和稳定的工作性能。　　其次，利用ANSYS Workbench14.5软件对深松机的关键部件进行强度校核，并对满足要求的部件进行多目标优化和拓扑优化，以提高材料的利用率。由于深松机一直受到外界载荷的激励作用，对横梁机构进行了前六级模态分析，保证结构的安全性。　　最后，利用Hypermensh和LS-DYNA软件联合对深松机构进行动力学仿真分析，模拟深松作业时土壤破坏的真实过程，并分析松土全过程深松机构受到的阻力变化情况。土壤模型采用SPH离散元颗粒法建立，并赋予MAT_FHWA_SOOL(MAT147)弹性材料，与实际土壤的构成更加接近，这样可以清楚的观察到松土过程中土壤的破坏过程。分别对耕深35cm、40cm、45cm下三种不同的作业速度进行了仿真模拟，得到了深松机构在土壤中整体的受力变化情况，通过得出的阻力曲线对比分析，速度越大和作业深度越大深松铲受到的阻力越大，其中水平阻力大于垂直阻力。并对几种深松过程进行了综合对比分析。利用RADIOSS对深松铲尖进行了疲劳分析，保证铲尖刃部的安全使用寿命，通过分析可知铲尖刃部的疲劳安全因子小于1，满足使用要求。