近年来,由于国家对农业全程机械化的重视,使农业生产迅速转向机械化、规模化的发展道路,大规模土地兼并政策的实施,促使农业大户和农业种植合作社大量产生,农业种植作业使大马力拖拉机的需求量成井喷式发展,在以黑龙江和新疆为代表的两江地区表现更为明显。国家正在推行深翻、超深松、旋耕等耕整地作业模式,这种耕整地作业模式需要200hp以上的重型拖拉机才能满足其作业要求。但目前国内大马力重型拖拉机市场基本上以国外品牌为主且昂贵,而国内虽然能够制造最大动力为220hp的拖拉机,但可靠性不高。因此为了满足深翻、超深松、旋耕等超大负荷耕整地作业模式和高可靠性的要求,研制一款能适应超大负荷耕整地作业和具有高可靠性的拖拉机具有重要意义。拖拉机车架是整机的承载核心,在整个作业过程中承担了绝大部分的冲击载荷、交变载荷以及随机动态载荷,是拖拉机的关键承载部件。同时车架的刚度和强度对整机安全使用和性能影响很大,要求必须具有良好的可靠性,以便提高结构承载能力。本论文以LE2204型全架式重型拖拉机车架为研究对象,首先,进行车架结构设计。通过整机设计参数,提出车架设计参数和整体结构,运用材料力学和理论力学中对车架的强度、刚度和抗弯等方面进行计算分析和校核,为车架设计提供了理论基础,并在理论计算后,建立车架模型。其次,对车架牵引工况进行受力分析,然后利用Ansys workbench有限元分析软件对车架在各载荷作用下的变形进行仿真。通过对车架进行静力学有限元分析,得到车架强度和刚度仿真分析结果。结果表明该车架的驾驶室前支架设计不合理,应改进结构,其它位置满足强度和刚度的要求,同时车架整体应力值较小,为下一步进行轻量化设计提供了理论基础。再次,车架进行结构改进、轻量化设计和模态分析。求得其固有振动频率,并与拖拉机发动机的工作频率和变速箱总成的齿轮啮合频率相对比,为车架动态特性提供了理论基础。最后,进行了样件、样机的制作,并进行了整机性能试验,结果表明车架能够达到设计要求。