我国大蒜种植与加工产业发展迅速,大蒜种植面积、生产量与出口量均位于世界首位,大蒜已成为我国重要的经济作物之一。现阶段我国大蒜种植依旧以人工插播为主。针对大蒜种植机械化程度低、人工成本高,大蒜播种机排种装置中高速运行时振动较大容易造成漏种,难以满足大蒜播种要求的问题,本研究根据大蒜外形结构特点设计一种型孔轮式大蒜排种器,通过离散元仿真进行排种性能研究,并完成一种大蒜播种机的设计制造,通过大田试验对播种机的性能进行验证,具体研究内容如下:(1)以蔡家坡红皮蒜为研究对象,对蒜种三轴尺寸、密度、含水率、静摩擦系数和碰撞恢复系数进行测量。通过试验的方式测量大蒜三轴尺寸,大蒜的长度尺寸相对于其他尺寸数值范围跨度较大,测得蔡家坡红皮蒜外形尺寸均值为长31.45 mm,宽18.25 mm,高 17.61 mm,等效直径为 21.62 mm,密度为 1.033 g/cm3,含水率为 44.55%,相较常见的玉米、小麦和大豆等作物种子,蒜种具有颗粒较大、形状不规则且尺寸变化大的特点。(2)针对大蒜播种机排种器单粒排种设计要求,分析轮式排种器工作原理并确定排种器设计方案,对影响排种器性能因素进行分析,参考蔡家坡红皮蒜外形尺寸,设计出一种型孔轮式排种器,能够在较高工作转速下完成蒜种单粒排种,并且能够通过改变型孔调节长度使得排种器能够适应不同尺寸蒜种。(3)通过离散元仿真试验研究排种轮转速、型孔深度、型孔调节长度对排种器作业性能影响,仿真结果表明排种性能的主次因素依次为型孔调节长度、排种轮转速和型孔深度,并以排种单粒率为优化目标进行参数优化,得到最佳参数组合为:排种轮转速30 rpm、型孔深度18 mm、型孔调节长度41 mm。通过台架试验对优化结果进行验证,试验结果表明型孔轮式大蒜排种器在较高转速下能够达到80%以上的单粒率,且在最佳参数组合下单粒率可达89.2%,与离散元仿真试验结果误差为2.7%,说明排种器优化离散元仿真能够完成排种器参数优化。(4)设计制造一种大蒜播种机进行田间试验对排种装置与整机工作性能进行测试。试验结果表明型孔轮式大蒜排种器能够在3粒/秒的效率下达到88.44%的合格率,相对于现有大蒜排种装置效率有较大提升,型孔轮式大蒜排种器在中高速运行时能够满足大蒜播种要求。验证了排种器在仿真参数组合下具有较好的排种效果,排种合格指数达到88.44%,漏种指数为7.44%,重种指数为4.11%,播种机能够满足农艺的要求。