随着人们经济水平的提高,我国乃至世界的种子需求量都在急剧增长,这也使种子包衣机应运而生,并得到迅速发展。目前,虽然国内外种子包衣机的自动化程度不断地提高,但是现有包衣机皆存在一个严重问题,就是针对种子脐部凹陷处的药剂覆盖不足,严重降低种子的抗病虫害能力和成苗率。针对上述问题,本文将种子包衣机与静电雾化技术进行结合,设计出一种具有静电雾化施药功能的新型种子包衣机,通过运动学及力学分析、三维建模、静力学和模态仿真分析、离散元仿真模拟等方法对种子包衣机进行整机实施方案的设计研究,并验证机器的可靠性及合理性,确定最佳工作参数。首先,分析现有种子包衣机存在问题,制定整机设计要求和方案,通过机械设计、理论力学等原理,对包衣机进行整机结构设计并校核,确保机器的可行性;其中重点优化了包衣机雾化甩盘机构以及雾化室驱动电机的传动方式。其次,分析荷电液滴破碎理论,建立了荷电雾滴受力模型;分析液滴雾化的荷电量。研究静电喷雾技术原理,结合种子包衣机的工作原理设计出基于静电喷头的施药机构以及供药方案。分析整个静电雾化供药支路,确定由静电发生器和计量泵提供的充电电压和喷雾压力为影响静电雾化效果的因素。建立荷电雾滴的荷质比函数关系,确定影响雾化效果的因素为充电电压和喷嘴直径。然后,根据整机设计方案对种子包衣机的各个零部件进行三维建模,制图软件选择Pro/Engineer,接下来完成整机的虚拟装配,避免包衣机的各部分之间产生干涉问题,检验机器可行性。接着,通过ANSYS软件进行包衣机关键部件的有限元仿真分析,包括结构静力学仿真分析和模态仿真分析,校核主轴的强度和刚度,获取振型、最大形变、以及最大应力云图,避免共振现象,检验机器可靠性。最后,针对喷嘴直径、喷雾压力、充电电压三个影响静电雾化效果的因素,运用Fluent软件进行流体耦合电场的离散元仿真分析;通过仿真分析后,探究了各因素与雾化效果之间的关系,确定静电喷雾机构的最佳喷雾参数为喷嘴直径1.2mm、喷雾压力为0.5MPa、充电电压为7k V,完善了整机方案设计。