农业机械化是农业现代化的重要内容,是发展农业生产的重要环节,它不仅可以提高劳动生产率,而且是提高单产的重要手段。人类为了生存和发展,从古至今,都在不断地创造和改进各种生产工具以提高劳动效率,减轻劳动强度和改善劳动质量。耕作技术是人类发展史上一个重要的环节,耕作促进了人类文明的发展,从原始的刀耕火种,到铧式犁的产生,人类在农业发展过程中,探索的脚步从未停止。深翻耕作是一种松散耕作层土壤紧实的技术,耕作深度可以达到30cm以上,其主要作用为打破犁底层,增加土壤耕作层的深度,可深埋上层含有病虫害的土壤和植被残茬,改善土壤的物理特性,提高土地种植质量,利于作物生长,增加作物产量。本文针对悬挂翻转式深翻犁转定位机构断裂和耕作阻力大引起犁体在正常使用寿命期内严重损坏的问题,提出翻转定位机构结构优化方案和主副犁体空间结构优化配置方案,主要研究内容如下:(1)通过SolidWorks三维软件建立翻转定位机构三维模型,利用ANSYS软件对翻转定位机构进行静力学分析,并提出翻转定位机构三种优化改进方案。结合深翻犁加工工艺,最后选取优化后安全因素为2.30的直板定位翻转机构。(2)对于耕作阻力大引起犁体损坏问题,提出在深翻犁主犁体左后方配置一个副犁体,副犁体耕深为30cm,主犁体在副犁体耕作基础上再耕作30cm,形成以主、副犁体分层耕作的方式降低单个犁体上的耕作载荷。通过ANSYS-LS/DYNA对优化前后的两种犁体配置进行模拟切土对比实验,在总耕深为60cm情况下,优化后以主副犁体配置形式的深翻犁耕作载荷为67.1MPa,较优化前耕作载荷86.6MPa,犁体耕作载荷降低29.1%。(3)对改进后的深翻犁进行田间性能试验,依据国家标准GB/T 14225-2008中铧式犁的试验方法和NY/T 742-2003铧式犁作业质量进行实施。试验结果为:深翻犁耕深平均值为60.59cm,同一工况的耕深稳定性系数为98.656%,变异系数为1.344%。深翻犁耕宽平均值为64.79cm,耕宽稳定性系数为97.921%,变异系数为2.079%。深翻犁耕作后农田地表以下的植被和残茬覆盖率平均值为91.87%;耕后农田土壤8cm深度以下的植被和残茬覆盖率平均值为71.84%。翻转到位率为100%。