微耕机被广泛应用于南方小面积水田作业中,而宽型水田轮(简称宽轮)是前耕后驱型微耕机的重要工作部件,其除具有驱动微耕机前进作用之外,还具有碾压碎土和搅动混土的作用。目前,国内外学者已采用物理试验和力学分析方法对一般的微耕机水田轮进行了较多的研究,但是由于缺乏对宽轮的作业机理、工作性能影响因素的研究和结构参数的优化,导致宽轮的作业性能不高。因此,采用物理试验和仿真试验相结合的方法,研究宽轮的作业机理,优化其结构参数,对提高其工作效率和作业质量,具有重要的意义。本文采用光滑粒子流体动力学方法及二次回归正交旋转试验设计方法,通过建立土壤-宽轮系统动力学仿真模型及多因素耦合数学模型,研究宽轮作业机理,及各影响因素(宽轮直径、轮叶宽、轮叶倾角、轮叶折角、轮叶数)与其性能指标(平均前进速度、搅混度、滑转率)之间的影响规律和机理,并运用MATLAB工具箱的fmincon函数对各影响因素进行优化,得到较优的宽轮结构参数。结果表明,建立的土壤-宽轮系统动力学仿真模型精度较高,宽轮的结构参数对平均前进速度、搅混度、滑转率的影响较大。结构参数的较优组合为：直径451mm、轮叶宽65mm、轮叶倾角65°、轮叶折角30°、轮叶数9个。在较优组合条件下,仿真试验得,平均前进速度为542.200 mm/s,搅混度为42.692%,滑转率为26.017%。