为解决轻小型平移式喷灌机末端喷头低压工况下喷洒射程小、水流破碎不充分以及组合喷洒均匀度低等问题,本研究以Nelson R55型旋转折射式喷头为原型,基于二级破碎、面槽分流、旋转射流和非全圆限制喷洒的工作原理,设计出系列化旋转折射式末端喷头,采用Creo建模与激光快速成型、实测试验、模型计算以及多目标综合评价等方法,完成喷头的实体制作、水力性能测试与评价,确定出喷头最优设计参数。本文主要研究内容与结论如下:（1）优化设计旋转喷盘结构参数,提出“面槽比”的概念。在Nelson R55型旋转折射式喷头的原有结构上,以末端喷头近远端水量分布均匀和与中部喷头组合后的喷洒均匀度高为目标,通过调节喷盘曲面与沟槽的分流比调控近远端水量分布,设计旋转喷盘流道出口截面形状为V形和半圆形、喷嘴出口外圆环半径r2为14mm、进口截面半径r3为23.9mm,添加了基于励磁阻尼的转速调节装置,采用Creo软件构建喷头三维模型,最终通过激光快速成型建立喷头实体。（2）开展单个末端喷头固定喷洒水力性能测试,计算多喷头组合移动喷洒水量分布。喷盘“平面-沟槽”分流设计可有效削减峰值、优化水量分布:近端水量分布比重随平面分流的增加而增大;远端水量分布比重随沟槽分流的增加而增大;平面部分和流道沟槽部分分流比相等即“面槽比”为1:1时,移动喷洒径向水量分布较为均匀,曲线呈良好的三角形。半圆形与V形流道截面设计相比,降低峰值喷灌强度21.82%,单喷头均匀度提升21.33%。（3）计算中部喷头与末端喷头组合叠加移动水量分布,建立喷灌机组水力性能综合评价模型,对比末端喷头与市场同类产品的水力特性。以现有喷灌机组配置为基础进行组合叠加计算,对机组组合叠加径向水量分布曲线进行分析,发现工作压力为0.2MPa、“平槽比”为1:1、流道截面形式为半圆形时时机组径向水量分布曲线整体较为均匀,移动灌水均匀度最高,主成分分析结果表明平槽比为1:1、匹配半圆型流道喷盘的旋转喷头综合得分最高,为本研究最终优化结果。对比优化结果与市场现有末端喷头,结果表明改进末端喷头可提高机组喷洒幅宽38.5%,流量5.2m~3/h,喷洒均匀度超过85%,低压工况表现远优于市场同类产品,说明通过调控喷盘“面槽比”、流道截面形式可有效优化喷头水量分布。