随着我国农业机械逐渐向智能化方向发展,对于农业机械性能及功能的要求逐渐提高。动力换挡拖拉机作为智能机械的代表,有着在不间断动力的情况下平稳换挡的特点,能够在高速、重载等工作环境下平稳工作。由于负载换挡过程中传动系统内的摩擦损失大部分转换为热损失,因此为延长变速器的使用寿命,对传动系统内主要传动部件的摩擦热损失及润滑系统结构的优化设计非常必要。基于动力换挡变速器主、副传动装置的传动路线,确定变速器内主要热源的分布并绘制热量传递示意图。利用Matlab的GUI模块编写了动力换挡变速器传动系统热边界条件计算相关软件界面,为后续主要热源温度场有限元分析奠定了基础。根据齿轮传热理论及热边界条件计算的相关界面,利用Ansys软件完成对齿轮温度场进行有限元仿真分析,对齿轮热边界条件的影响因素以及在不同工况下的齿轮温度分布状态进行研究。通过对比转速、转矩与热边界条件的曲线规律,发现齿轮热功率损失同时受转速、转矩的影响,且不同挡位的转速、转矩对热功率损失的影响程度不同。在低档位的情况下,转速与转矩之比大于1时,热功率损失主要受转矩的影响,与转矩成正比;转速与转矩之比小于1时,热功率损失主要受转速的影响,与转速成正比,在高档位的情况下,转速、转矩共同影响着热功率损失大小,齿轮对流换热系数主要受转速影响,在各个挡位下转速始终与齿轮对流换热系数成正比。根据轴承传热理论及热边界条件计算的相关界面,研究了不同工况下轴承的温度分布状态以及轴承各组件温度,对轴承温度场进行有限元仿真分析,得出变速器在16挡工作时输出轴上轴承S6-2温度最高,轴承由于受到重力的影响,轴承外圈下方的温度较高,轴承内圈上方的温度较高;由于滚子的转动与内圈、外圈之间摩擦生热,导致轴承滚子温度最高的区域位于滚子的表面。同时研究了轴承工作转速、摩擦力矩对轴承温度的影响,结果表明轴承工作转速的变化趋势决定着轴承温度的变化趋势,轴承的工作转速与轴承温度成正比。轴承所受摩擦力矩的数值大小决定着轴承温度的高低,且与轴承各组件的温度高低成正比。为了更好的对变速器内主要热源进行冷却润滑,基于齿轮、轴承的温度场热平衡分析结果,建立变速器润滑系统喷油管路的三维模型,对齿轮、轴承的喷油润滑结构进行优化。基于Fluent软件利用VOF方法研究不同的喷油距离、喷油角度、喷油速度对齿轮冷却润滑效果的影响,根据齿轮表面润滑油体积分数的大小及轮齿周围的充油效果,最佳的喷油方案为:喷油距离50mm,喷油角度5°,喷油速度15m/s。基于VOF方法分析了不同的喷油孔径、喷油孔数、喷油角度对轴承内各组件冷却润滑的影响,根据轴承内润滑油体积分数的大小及轴承组件间的充油效果选择最佳的喷油方案为:喷油孔径1.5mm、喷油孔数2个、喷油角度-5°。