水稻是我国主要的粮食作物,在水稻生产过程中适量的施用化肥可有效提高水稻产量,机械化施肥对水稻生产起着至关重要的作用。针对现有水稻施肥机械结构复杂、排肥性能不佳的问题,本文设计了一种机械离心式集中排肥器,采用“螺旋定量送肥+离心锥盘均匀分肥”的方式进行排肥。文章主要做了以下几方面的研究工作:（1）常用复合肥料颗粒物理、力学特性的测量。本文以南方水稻常用复合肥黄麦岭复合肥为研究对象,通过物理学和物料学基础实验,测量黄麦岭复合肥料颗粒的三轴尺寸、千粒重、堆积密度、真实密度、休止角、静摩擦系数、动摩擦系数、碰撞恢复系数等参数,为排肥装置关键部件的设计以及离散元仿真模型的建立提供基础数据。（2）在分析水稻施肥机械的发展现状和对比国内外已有的相关机具基础上,设计了离心锥盘式排肥装置。对关键部件的结构参数进行了设计与理论计算。对肥料颗粒在离心锥盘中的运动进行了理论分析并结合Matlab 2014软件进行了计算,并绘制出了肥料颗粒在离心锥盘中的运动轨迹图。（3）利用EDEM 2018离散元软件对离心锥盘式排肥器进行了仿真试验分析。建立了离心锥盘式排肥器三维模型以及复合肥料颗粒离散元模型,并通过肥料颗粒休止角仿真试验对仿真参数进行了标定。以离心锥盘关键结构参数:离心锥盘倾角以及离心锥盘最小半径为试验因素,选取各行排肥量一致性变异系数为评价指标进行单因素试验和正交试验研究。明确了离心锥盘倾角、离心锥盘最小半径对排肥器排肥性能的影响规律,并进行极差分析确定了较优结构参数组合:离心锥盘倾角为45°,离心锥盘最小半径为60mm。并通过标记仿真试验中一颗肥料颗粒,导出其运动轨迹的三维坐标数据,通过Origin 2018软件绘制出仿真试验肥料颗粒的运动轨迹。（4）设计并制作了离心锥盘式排肥装置试验台,并进行了台架试验。以肥料喂入螺旋转速、离心锥盘转速、排肥装置行进速度为试验因素,依据NY/T1003-2006施肥机械质量评价技术规范,选取排肥量稳定性变异系数、各行排肥量一致性变异系数、排肥均匀性变异系数为评价指标,进行供肥性能试验、静态排肥试验、动态排肥试验研究。建立了评价指标与各因素之间的回归数学模型,通过响应曲面分析了各因素对评价指标的影响,同时进行评价指标优化数值解,获得了各试验参数的最优组合。并通过倾斜排肥试验,模拟田间状况验证排肥装置排肥性能,试验结果表明排肥均匀性变异系数算数平均值为29.64%,满足NY/T1003-2006施肥机械质量评价技术规范（排肥均匀性变异系数≤40%）的要求。