传统燃油拖拉机对化石能源依赖程度高,能源使用量逐步增大加剧能源危机和雾霾等环境污染;且燃油拖拉机在温室大棚等较为封闭的空间中作业时产生尾气、噪声给作业人员身体健康带来一定负面影响,而电动拖拉机具有无污染、噪声小、适宜在温室中作业的优点。拖拉机在犁耕作业和上坡时重心调整不当容易使犁耕行驶稳定性变差、驱动轮滑转率增大、牵引效率降低、上坡稳定性降低等,拖拉机重心纵向调整机构可自动调整拖拉机重心以提高拖拉机牵引效率和稳定性。因此,拖拉机的电动化和设计一种重心可自动调整的机构具有重要意义。本文针对传统燃油拖拉机需使用不可再生能源、污染环境,需要人工调节配重费时费力且常出现重心调节不当的问题,提出了一种重心可调的电动拖拉机方案。主要研究内容及结论如下:（1）电动拖拉机动力及重心纵向调整机构总体方案。确定了电动拖拉机的功能与性能要求;设计电动拖拉机总体的总体方案,依据永磁同步电机能量密度高、过载能力强及可控性好等优点及磷酸铁锂动力电池成本较低、安全性高等优点,确定了电动拖拉机动力方案;根据重心纵向调整的特点及底盘结构,确定了以步进电机带动滑轨-丝杠机构为主要部件的重心纵向调整机构的方案;并阐述电动拖拉机及重心纵向调整机构工作原理。（2）电动拖拉机动力及重心纵向调整机构设计。对驱动电机、动力电池等拖拉机动力和重心纵向调整机构进行了设计计算。根据电动拖拉机犁耕和最高速行驶速度两种典型工况计算出驱动电机的最小功率为9.8 k W、额定转速不低于3312 r/min,根据电动拖拉机在额定功率下连续作业时间和驱动电机的峰值功率计算出动力电池所需的单体数不低于45串;根据电动拖拉机在爬坡度为30%时分析滑轨和丝杠受力情况,对重心纵向调整机构中滑轨和丝杠进行设计,根据重心调整过程中动力电池移动的速度和加速等对步进电机进行选型计算,完成重心纵向调整机构设计。（3）电动拖拉机动力及重心纵向调整机构控制系统设计。采用矢量控制方法对永磁同步电机进行控制,该方法具有控制精度高、响应快的特点;对控制器匹配上位机软件,可实时显示驱动电机转速、温度及输出功率等信息。设计动力电池管理系统,使其具有热管理、能量管理、安全管理和均衡管理等功能,并配有BMS仪表,可显示动力电池的电压、SOC、温度以及报警信息等,提升电动拖拉机安全性。设计了重心纵向调整控制系统,以STM32F103ZET6作为控制芯片,并设计应变式嵌入式可测力上下拉杆,该系统可实现自动重心纵向调整;开发数据采集与储存上位机软件,实现蓝牙传输、上位机软件采集存储数据的功能。对整车控制系统进行集成,使驱动电机和动力电池协同工作,并可实现依据不同作业工况,对电动拖拉机重心纵向调整。（4）样机试制与试验。试制电动拖拉机样机,对电动拖拉重心参数进行测试,得到电动拖拉机底盘纵向重心为距后轴0.425 m,整机重心高度为0.481 m;对电动拖拉机进行了性能试验,试验结果表明,最高行驶速度为21.6 km/h;硬质路面上最大牵引力为4020 N;田间犁耕时可克服的牵引阻力约为3557 N;均满足功能与性能要求。对拖拉机进行犁耕和爬坡时重心纵向调整试验,试验结果表明,使用重心调整功能时平均牵引效率和前轮平均载荷分别为64.5%和2045.0 N,比未使用重心调整功能时分别提高8.4%和19.6%;上坡时重心调整时能根据不同坡度进行自动调整,且分析可得,通过重心纵向调整,拖拉机翻倾角提高了5.8%。