随着科技进步和农民对农机性能要求的提高,用户对中小马力拖拉机的可靠性和舒适性需求也不断加强。同步器换挡技术在汽车和大马力拖拉机上广泛使用,该技术提高了机器的操纵舒适性和使用寿命。然而,该技术应用于中小马力的拖拉机,在我国还处于初步研究应用阶段,相关结构布局和尺寸参数也需要重新的设计论证和实验验证。本文针对中马力同步器换挡拖拉机整机性能需求进行研究,重点进行16+8档传动系的设计、布置,为行业内中马力传动系设计提供了一种方法。通过市场分析、客户需求调研及标杆车研究,利用拖拉机设计手册和经验公式参数计算,得到了整机参数,明确了产品设计定位和基本性能指标。采用了 KISSSOFT软件,建立了 16+8档传动系模型,分析优化了档位布置,确定了变速箱结构形式和传动系统设计参数,结果表明设计的档位布置合理。针对传统的拖拉机变速箱结构空间利用率不足的问题,采用了筒式箱体结构设计,研究了三轴式结构布置及筒式箱体结构的优点,结果表明这种箱体结构强度可以满足16+8档位的排布要求,比行业内同马力拖拉机箱体强度更大。针对拖拉机在不同工况作业下箱体强度关键的载荷、边界条件难以确定的问题,采用了 ABAQUS软件对变速箱壳体进行结构强度有限元分析,找出薄弱点和应力集中点。通过优化结构设计并进行二次分析验证,结果表明设计的变速箱体满足使用需求。同时针对行业内拖拉机箱体结合面普遍渗漏油的现象,采用了非线性接触分析技术,模拟接触面的分离间隙和接触压力,研究了提前预测渗油、漏油现象发生点的位置,并采用合理有效的螺栓固定形式或者对箱体结构强度进行调整,结果表明分离间隙控制在许用范围以内。针对行业内拖拉机产品开发验证时间过长的问题,采用公司现有的试验设备,通过传动系台架进行耐久性试验,结果表明设计的16+8档同步器换挡传动系中各个齿轮、轴和轴承的强度及寿命满足800小时无故障的设计要求。