机械化保护性耕作是一项实现北方旱作农业可持续发展的综合的农业生态工程技术。机械化保护性耕作技术应用和推广的关键是免耕播种机的研制。本文针对新疆兵团地区在留有小麦根茬的未耕地上进行免耕播种,播种过程中工作部件堵塞等问题,设计出机械式免耕精量播种机。该机能够一次完成破茬、开沟、施肥、精量播种、镇压等工序。田间通过性较好,结构简单,功耗低,工作性能稳定,能够满足新疆兵团地区茬地免耕农艺要求。设计的主动防堵装置能起到拨切秸秆的作用,能够有效清理破茬开沟器前的秸秆,防堵效果好,并且采用链传动结构,通过地轮驱动,动力消耗低,有利于发挥免耕播种的优势。设计出刀刃破茬开沟器,入土能力强、对土壤扰动性小、破茬效果好,破茬平均深度达到10cm,破土宽度15cm左右。其两侧安装的翼片能够将残茬滑切到沟两侧,为后续跟进的双圆盘开沟器疏松土壤,创造良好的种床环境。采用二次投种方式。使用机械夹持式精量排种器实现精量投种,然后通过下种管落入双圆盘开沟器开出的种沟内。通过台架试验证明：排种器作业速度在3-4km/h,播种质量较为理想,穴播单粒率可达到94.3%,重播率为3.13%,空穴率为2.57%,种子破损率为0。运用SolidWorkds建立了虚拟样机；运用ANSYS对关键部件进行有限元分析；运用ADAMS对免耕精量播种机的排种部件进行运动和动力学仿真,确定其结构参数的最优组合。通过田间试验表明机械式免耕精量播种机的田间通过性良好,整机工作性能稳定：作业速度在3.5km/h时播种质量较好,其单粒率可达88.66%,重播率7.112%,空穴率4.224%,种子破损率为0,能够满足新疆兵团地区茬地免耕农艺要求。