拖拉机转向机构的性能对拖拉机整体的工作效率和有效寿命有着重要的影响。在转向过程中，由于转向轮转角关系的不合理，导致轮胎磨损异常，影响了行驶的安全性。同时转向机构受力情况复杂，转向横拉杆会发生脱落、断裂等事故。因此，改善转向轮转角关系、分析转向横拉杆的受力情况有着十分必要的研究价值。本文以一拖(洛阳)开创装备科技有限公司生产的KC140型拖拉机前桥转向机构为研究对象，主要分析了机动车的转向原理，对转向机构进行了数学建模、优化设计以及多体系统动力学分析，对转向横拉杆在转向过程中的应力和变形情况进行了分析。首先本论文根据KC140型拖拉机前桥转向机构的几何参数，利用解析几何理论建立了转向机构的数学模型。分析了转向过程中实际的内外轮转角与理想的内外轮转角的偏差。其次以转向过程中实际的内外轮转角与理想的内外轮转角的偏差最小值为目标函数，利用一种对于非线性约束问题具有良好适用性的优化算法——约束变尺度法，对转向机构的几何参数进行优化，对比优化前后，提高了转向机构的转向精度。最后根据拖拉机前桥转向机构的结构建立了三维模型，对转向机构进行了多刚体和多柔体系统动力学分析，分析了向横拉杆在转向过程中的应力和变形情况，为结构设计的改进提供重要的参考价值。