液态肥不仅利用率高、施用方便，而且对环境污染小，便于生产和运输。将肥料施于作物根部附近一定的土壤深度中，可吸引作物根系向土壤深处生长，增强作物抗倒伏、抗旱能力，有利于提高作物产量；同时可减少肥料的挥发与流失，有效防止了环境污染。液肥深施融合了液态肥和深施技术的众多优点，是液肥施用的一种重要手段。但目前国内外对能用于液肥深施的机具和技术的研究非常少，积极开展相关方面的研究具有重要的现实意义。深施型液态施肥机就是在这种情况下进行开展设计。本研究查阅了大量相关文献资料，了解分析了国内外液态施肥机的发展动向和存在的问题。根据研究需要，从详细介绍液态施肥机关键部件扎穴机构和分配器的结构和工作原理入手，通过理论分析、计算机优化与仿真及试验研究相结合的方法对其进行了深入的机理研究，在确定关键部件可行的条件下组建和优化施肥机整机，同时进行了相关试验验证。此次研究主要开展以下工作：（1）从理论上对全椭圆齿轮行星系扎穴机构进行运动学和动力学分析，建立其数学模型，为扎穴机构的运动学和动力学优化编程提供方便，同时也为扎穴机构的进一步研究和改进奠定理论基础。（2）改进分配器结构，阐述其工作原理。为了保证扎穴机构和分配器工作的同步性，编写分配器凸轮的优化程序，通过输入相关参数确定凸轮的推程运动角、远休止角、回程运动角和静休止角，同时得到凸轮的轮廓曲线、压力角曲线和曲率半径曲线，以对其压力角和曲率半径进行验证。（3）建立扎穴机构三维模型，并对其进行运动学仿真，获得喷肥针尖点的相对运动轨迹和绝对运动轨迹以及相对运动中的位移变化曲线、速度变化曲线和加速度变化曲线，以便于对其进行更为深入的分析。（4）对分配器三维模型进行运动学和动力学仿真，探索阀芯的运动规律以及阀芯和凸轮处的受力变化情况。结果表明阀芯的速度和加速度没有突变，其运动规律为正弦加速度运动规律，与理论分析相一致。（5）在试验台上进行扎穴和喷肥试验，探讨试验台车前进速度和行星架转速对穴距和沟痕宽度的影响，以及液泵压力和行星架转速对施肥量的影响。应用Design-Expert6.0.1软件对试验数据进行处理和分析，以农艺要求为约束条件，采用多目标优化方法进行模型优化，寻找到满足性能指标的最佳因素组合。（6）设计出可进行四垄作业的深施型液态施肥机，并进行田间试验。应用Design-Expert6.0.1软件对试验数据进行处理，得到穴距和沟痕宽度随行星架转速的变化曲线以及施肥量随液泵压力和行星架转速的变化曲线，分别将其与试验台试验进行对比。结果表明相应曲线变化趋势一致，机器作业效果良好。