本文根据湖南地貌特征和水稻种植特点，回顾了湖南省耕整机械的发展历程，对湖南省水田耕整机进行了分类，对国内外发展研究状况作了简要论述，并介绍了单轮水田耕整机的起源和兴起。通过对单双轮耕整机结构特点对比分析，重点论述了代表机型－单轮水田耕整机的结构缺陷，提出了进一步完善措施。对主要工作部件－各种型式传动箱性能参数进行了比较分析。并以湘沅－AQG型耕整机传动箱为研究对象，在满足传动比和传递功率及使用要求的条件下，优化加工制造工艺，合理选择齿轮传动的技术参数，从而达到用料最少，成本最低的优化设计目标。通过建立数学模型和计算机编程解算，对传动箱整体进行了优化设计。优化改进后传动箱质量比早期同类传动箱质量减轻25％，成本降低10％，比同期其它耕整机传动箱最多可降低成本约26．3％。论文对自动耕整机械进行了研究。涉猎了遥控耕整机的无线电遥控电路及工作原理，介绍了遥控双轮耕整机简况。着重进行了机电一体化的油门、转向、启动、换档等执行机构中离合执行机构的设计和研究。实现了无人驾驶的高度自动化田间作业，极大减轻了劳动强度和提高作业安全性。文章还运用最优回归预测方法，根据历年的机具保有量编程解算，对水田耕整机作了发展规模和趋势预测研究。在对水田耕整机研究和展望的同时，提出并分析论证了未来发展节约型和可持续发展型水田耕整机的四个方面：提高生产率的机型发展；低油耗的机型发展；水田耕整机生产社会化；降低劳动强度，提高自动化程度的机型发展。基于农业区划的试验数据，得到了适时产量损失数学模型。依据以机器固定费用、可变费用、适时损失之和作为生产成本为最小的理论，运用非线性规划法建立最优化配备模型；最后进行了实例分析，得到了比实际更优的结果。本文的结论具有较高的可靠性，能为湖南水田耕整机的发展提供有价值的参考。