在大豆的种植模式中,大垄三行密植模式在北方寒区逐渐推广应用,该种植模式不仅能够合理利用垄上面积,提高植株光能利用率,提高产量,还可以提高大豆栽培抗旱抗涝的能力,达到节本增效的目的。目前,与1.1 m大垄垄上三行密植大豆栽培技术配套的播种机每个播种单元组采用三个单行排种器前后错排并联使用,这不仅导致播种单元组结构复杂、播种机输气管路结构复杂难于布置、增加成本,而且降低播种机的通过性。因此,研究开发设计一种与垄上三行大豆密植栽培模式配套的气吸排种器具有现实意义。本研究在国家大豆产业技术体系-现代农业产业技术体系建设专项资金项目（CARS-04-PS22）资助下完成,本文全面地总结了目前国内外气力排种器的研究状况,并对气力式排种器的结构特点及性能优劣进行分析,针对传统大豆排种器只能实现单行排种作业的问题,本研究设计了一种与垄上三行大豆密植栽培模式配套的气吸滚筒式大豆排种器,并通过理论分析、数值模拟仿真分析及试验研究相结合的方法,完成了气吸滚筒式垄上三行大豆排种器的设计与样机试制,主要内容及成果如下:（1）在对国内外气力式排种器的研究现状和大豆垄上三行密植模式的农艺要求深入分析的基础上,确定了气吸滚筒式垄上三行大豆排种器的总体设计方案,分析其工作原理。（2）北方寒区主栽大豆品种种子的物料特性研究。主要以相同含水率条件下的黑农48号、黑河43号、东农52号为试验对象,分别测量大豆种子的外形尺寸、百粒重、休止角、内摩擦角以及种子与不同材料间的滑动摩擦角。黑农48号、黑河43号、东农52号三种大豆种子的算术平均径分别为7.48 mm、6.27 mm、6.81 mm;百粒重分别为22.4 g、19.8 g、21.2 g;休止角分别为27.3°、35.5°、32.7°;内摩擦角分别为24.9°、33.4°、31.5°;三种大豆种子与不锈钢板间的滑动摩擦角分别为16.7°,14.8°,15.2°;三种大豆种子与PVC板间的滑动摩擦角分别为19.5°,17.6°,18.9°;三种大豆种子与普通钢板间的滑动摩擦角分别为18.2°,16.9°,16.3°。测量结果为气吸滚筒式垄上三行大豆排种器关键部件设计提供参考依据。（3）对排种器的工作过程进行理论分析并进行关键部件设计。得到种子在气流场中和吸种过程及携种过程的力学模型,并确定了影响吸附力的因素以及各因素变化对吸附力的影响效果;得到种子在投种过程中的数学模型,得出排种器投种时的投种误差和理想投种区域以及落地时的绝对速度。确定了气吸滚筒式垄上三行大豆排种器关键部件的结构参数,滚筒外径为200 mm,滚筒长度500 mm,滚筒轴向型孔为3排且间距为200 mm,单排型孔数量为40,相邻型孔间隔9°,通过结构的创新设计解决气吸滚筒式排种器工作时的密封问题。（4）对排种器内部气流场的压力和速度分布情况进行数值模拟分析。以ANSYS Workbench和Fluent软件为数值模拟工具,在不同主轴结构参数组合条件下,通过软件仿真得到的内部流场压力及速度分布云图,对气吸滚筒式垄上三行大豆排种器内部流场进行仿真分析。主轴的结构参数为轴孔轴向分布排数为3排、轴孔孔径为14 mm时,滚筒内部压力及速度分布均匀,且型孔处气流速度最大。（5）采用单因素试验与二次回归正交旋转中心组合试验相结合的试验方法优化气吸滚筒式垄上三行大豆排种器的结构参数及工作参数,各因素对粒距合格指数影响主次顺序为:真空度、作业速度、型孔孔径;各因素对粒距重播格指数影响的主次顺序为:真空度、型孔孔径、作业速度;各因素对粒距漏播指数影响的主次顺序为:真空度、作业速度、型孔孔径。对于东北寒区主栽大豆品种,该气吸滚筒式垄上三行大豆排种器最佳结构与工作参数组合为:型孔孔径4.5 mm、真空度4.7⁵.9 kPa、作业速度6.0⁹.1 km·h^-1,在此条件下其粒距合格指数≥95%,重播指数≤3%,漏播指数≤2%。