拖拉机作为重要的生产资料,在农业生产中得到了广泛的应用。但在拖拉机的研发过程中,过去多凭经验、类比进行设计,在零部件强度上留有较大的安全余量,存在着大量的冗余设计,尤其是在铸造壳体方面。这些设计冗余往往会造成了大量的材料浪费和环境污染。在拖拉机设计中,体现材料利用率的一个关键指标是拖拉机的结构比质量,即拖拉机结构质量与发动机标定功率之比。目前中国制造的拖拉机结构比质量与国外先进水平的产品相比,还存在较大的差距。近年来,由于新材料、新工艺的逐步应用,相同体积的零部件可以承受更大的载荷,这为拖拉机传动系承载能力的提升提供了技术支撑。在国家补贴政策的拉动下,各企业纷纷提高拖拉机传动系匹配的发动机功率。最终实现了发动机动力与传动系的最佳匹配,有利于拖拉机提高材料利用率、降低污染。本文选取了常用的一款中拖传动系,对离合器壳体、变速箱体、齿轮、轴承等零部件进行三维建模,对拖拉机经常出现的八种工况进行了定义,并利用Hypermesh软件,将变速箱体和离合器壳体在各种工况下的受力情况进行了分析,对强度薄弱的部分通过更换材料、改变形状等方式提高强度,使壳体强度达到设计要求;将整个传动系在KISSsys中建模,对齿轮、轴、轴承的承载强度和寿命进行分析,并通过优化结构、使用新材料、新技术等方法提高传动系的承载能力。通过以上措施的改进,最终实现了在基本不增加传动系重量的基础上,将原本传动系的匹配功率由30马力升级到40马力。通过提高传动系承载能力,提升了动力系统的输入功率,提高了材料利用率,同时降低拖拉机整车的结构比质量,通过实际使用效果来看,优化后的拖拉机各项性能指标达到设计要求,销售后使用效果较好。