长期以来,我国水田轮式拖拉机功率以47.8kw(65马力)以下为主。近年,随着农村土地流转和集约化经营的发展,以家庭农场和合作社为单位的土地耕种面积不断扩大,对水田拖拉机功率的需求也逐年增大。但现阶段我国大中功率水田轮式拖拉机的研发工作严重滞后,为迎合市场需求,生产厂商将旱田拖拉机改装,比如将旱田拖拉机装配水田型轮胎,作为水田拖拉机使用。由于旱田和水田作业工况、作物特点不同,其转向驱动桥在使用中进入泥浆等杂物,产生转向节卡死、壳体破坏等问题。本文根据水田作业特点,结合拖拉机主机厂的技术要求,设计、开发一种满足58.8~73.5kw功率段使用的水田拖拉机转向驱动桥,以解决以上问题。与同功率段旱田用驱动桥比较,所设计壳体厚度减薄2~3mm,运用现代有限元方法对壳体进行分析。设计、试制完成后,对转向驱动桥进行综合性能试验。具体工作如下:(1)根据主机厂对转向驱动桥的设计要求,提出NGW行星减速和双级锥齿轮减速两种结构方案,通过对比传动效率、最小离地间隙、技术复杂度、制造成本等指标,确定NGW行星减速结构为优选方案。(2)确定结构方案后,根据驱动桥的传动比、载荷、扭矩等设计参数对主要零部件进行校核设计,包括主减速器、半轴、NGW行星减速机构、壳体等。应用Solidworks软件对设计完成的零部件进行三维建模并装配。(3)将壳体三维模型在Hypermesh软件中进行有限元分析的前处理并导入ANSYS软件平台进行模态计算,得到壳体的前4阶非0的固有频率和振型。为验证有限元分析的正确性,利用模态测试装置对壳体的实体模型进行模态试验,得到壳体的前4阶试验模态频率和振型,将有限元分析与模态试验结果进行对比,模型正确。最后,对外界激励频率进行分析,确认壳体不会因外界激励而产生共振。(4)建立有限元模型后,在ANSYS仿真平台对壳体进行静力及疲劳分析,探究壳体的强度、刚度及疲劳性能,分析结果表明壳体的强度、刚度及疲劳性能都能满足要求。(5)驱动桥设计、试制完成后,进行综合性能试验,表明密封性能、减速比、噪声、温升都达到设计要求。