农业是我国第一产业,作为基础产业支撑着我国的社会经济发展,农业机械化作业能提高土地产出率和劳动生产率,也是转移劳动力、降低劳动者劳动强度、提高抗御自然灾害能力、增加农民收入和保证农产品质量的重要手段。拖拉机是用于牵引和驱动各类作业机械从而完成各项移动式作业的自走式动力机,是农业生产和运输的主要工具,其各项性能的优劣直接影响着农业作业的质量。农用轮式拖拉机普遍采用前轮转向,同时配备整体式转向梯形机构,作为转向系统的主要组成部分,拖拉机转向梯形机构设计的好坏,直接决定着拖拉机在转向行驶时的表现,对拖拉机的操纵性、行驶的安全性、驾驶的舒适性以及转向轮轮胎的使用寿命都产生了较大的影响。因此,该文以拖拉机转向梯形机构的优化设计为研究目的开展了以下具体研究工作。依据阿克曼原理,拖拉机在转向时各转向轮应绕同一瞬时转向中心转动,以保证各转向为纯滚动无侧滑,但实际情况往往不能完全满足这一要求,该文分析了理想情况下和实际情况下拖拉机整体式转向梯形机构的运动情况,以实际转向时转向轮转角与理论转向轮转角的绝对误差平方在转向范围内的和最小为目标函数,并考虑到拖拉机与其他车辆使用工况不同,除在道路上行驶外还需在田间进行作业,提出一种更符合拖拉机实际使用工况的权重函数,建立了拖拉机转向梯形机构优化设计的数学模型。针对优化模型的求解改进了传统实数遗传算法,改进后的算法采用了两次精英保留的进化策略,同时为了保证种群的多样性,剔除了种群中的重复个体;在选择算子方面,使用分组选择算子扩大了进行配对的两父代个体之间的距离,增大了种群的多样性;在交叉操作方面,提出一种新的基于向量旋转的交叉算子,该算子能产生多个交叉方向从中选出最佳方向进行搜索,产生的子代个体更接近最优解,并采用了多个交叉后代竞争择优保留的策略保证了交叉操作的效果;进行变异操作时采用了组合变异算子兼顾了算法的全局搜索能力和局部搜索能力。为了测试算法的有效性和计算效率,选取了4个不同的测试函数对改进后的算法进行了测试,结果显示,与传统实数遗传算法相比,改进后的算法能进行有效计算并且寻优速度更快,能在较少的进化代数中找到最优解。选出了4种型号的转向梯形机构进行优化设计实例计算,分析了优化前后转向轮理论转角与实际转角的误差对比,结果显示误差明显减小,优化效果理想,可见该文所提方法对实际生产有一定的指导作用。