本团队初步研制的滚筒固秸注射式玉米免耕播种机，穿透力强、防堵性能良好、对秸秆和土壤扰动量较小。但根据玉米免耕播种机的实际工作需求，滚筒固秸注射式玉米免耕播种机存在惯性力大、机构强度低等问题。惯性力会导致推杆与凸轮发生瞬时脱离，产生运动畸变、位置偏差等现象，且在这种具有周期性的循环运动中，双凸轮式轨迹形成机构产生的惯性力最终将传递至机架上，影响机器的播种精度，降低机器零部件的强度和可靠性。
　　针对机器存在的上述问题，本文对滚筒固秸注射式免耕播种机构进行了优化设计。论文主要工作如下:
　　(1)滚筒固秸注射式免耕播种机构结构设计
　　通过查阅文献确定玉米双行种植方式，应用CATIA分别对两种种植方式的机器进行三维建模，且根据机器实际结构对双行平行种植方式和双行交错种植方式进行了对比分析，确定种植方式为双行平行种植。根据机械设计手册，合理设计了滚筒固秸注射式双行玉米免耕播种机的机架结构，保证机器作业强度。
　　(2)关键部件优化设计
　　应用不同方案优化成穴机构，运用CATIA数字样机模块生成轨迹形成机构的速度与加速度运动规律曲线，与理想的速度与加速度运动规律曲线进行对比，结果表明滚子推杆凸轮机构优于平底推杆凸轮机构。通过对双凸轮式轨迹形成机构中的水平导向机构进行理论分析，将单面导轨滑块机构改为双面导轨滑块机构，降低滑套承受的扭矩。为减小成穴器产生的惯性力，将推板与推杆分离，将弹簧机构安装在机架上，以降低成穴器的质量。对地轮机构进行优化设计，提升地轮最大负荷，且不仅使地轮可以进行高度调节，还可进行两轮间距调节。
　　(3)惯性平衡机构设计
　　通过分析双凸轮式轨迹形成机构的工作原理，对比和参考类似机构，创新设计一种凸轮平衡机构。利用CATIA数字样机模块对惯性平衡机构进行仿真分析，将得到的速度与加速度运动规律曲线与成穴器产生的速度与加速度运动规律曲线进行对比分析，确定凸轮平衡机构可解决机器外部不平衡的问题。
　　(4)仿真试验研究
　　通过CATIA软件对优化后的滚筒固秸注射式免耕播种机构进行三维建模，并查阅文献对实际作业工况进行仿真分析，以此来检测机构干涉与碰撞情况及成穴效果。
　　(5)试验装置试制与试验
　　对关键技术进行集成，明确试验装置关键部件制造工艺，进行试验装置试制及试验工作。通过对试验结果分析，可知优化后免耕播种机构达到了既定设计要求。