变速箱的工作环境十分恶劣,在工作过程中伴随着不断变化的激励载荷,特别是在低速重载的工况下,箱体承受着较大的冲击载荷。若箱体结构的强度和刚度不足,则会引起箱体开裂和变形,降低零部件的使用寿命和传动精度,直接影响变速器的传动性能和整机性能。变速器是拖拉机传动系统的主要噪声源之一,其中箱体作为变速箱的主要噪声辐射件,辐射噪声占变速器总成的90%以上。因此,变速器箱体的合理设计是提高变速器工作可靠性的重要保障。针对重型拖拉机液压机械无级变速器箱体轻量化和减振问题,本文所做的研究工作如下:1)对初始设计的变速器箱体进行动力学分析,确定优化设计的目标函数与约束条件。箱体的薄壁采用壳单元划分,法兰套及轴承座附近较厚的板块采用四面体单元划分,建立了箱体壳单元和体单元耦合的有限元模型。对箱体进行模态分析和瞬态动力学分析,求解出箱体在约束模态下的前十阶固有频率和箱体的最大应力和位移情况,结果表明箱体的低阶频率能够很好地避开路面激励频率,但是箱体的前6阶固有频率进入了发动机激励频率范围,第9阶固有频率与齿轮啮合频率563.33Hz接近,会产生共振;箱体的强度满足设计要求,尚存在较大的优化空间,箱体的刚度略微不足,需要提高箱体的刚度。2)基于结构优化方法,对变速器箱体进行结构轻量化和减振优化设计。构建箱体的优化数学模型,运用Hyperworks中的Optistruct模块,采用拓扑和形貌联合优化的方法,以体单元的密度和壳单元的形貌为变量,对箱体进行结构优化设计。优化后箱体的质量减轻12.6%,前10阶固有频率大幅度提高并且错开激励频率错,达到了对箱体结构优化的目的。