针对目前缺乏液态肥喷洒机设计及优化研究的现状，设计了主要由罐体、吸料系统、排料系统和喷洒器等部件组成的牵引式液态肥喷洒机，建立了喷洒作业理论模型，并对真空泵排量、罐体结构、喷嘴喷射速度等关键参数进行了设计与计算。采用仿真软件对喷洒器散射挡板形状、散射挡板朝向、喷嘴形状和喷嘴喷射速度等关键因素进行了仿真分析，分析表明，为达到较好的喷洒效果，应采用扇形散射挡板、圆形喷嘴和13m/s左右的喷射速度，散射挡板与水平面呈正夹角。以喷洒幅宽、均匀性变异系数、平均厚度为喷洒性能指标，采用正交实验对喷洒作业进行了优化仿真，得出对喷洒幅宽影响显著的因素是散射挡板纵轴长度，对地面水平均厚度影响显著的因素是散射挡板倾斜角，各个因素对于喷洒均匀变异性系数的影响不太显著。结合设计目标，当行进速度5km/h时，优先选取散射挡板与水平夹角35°、散射挡板纵轴长度32cm、喷射速度13m/s和喷嘴高度1m，试验喷洒幅宽为11m，地面水平均厚度为1.65mm，喷洒均匀性变异系数CV为34.86%，仿真分析与试验结果基本一致，验证了设计的准确性和可靠性，达到了设计目标，满足了使用要求，为液态肥喷洒研究提供了一定的数据支持。