生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成半動(dòng)力換擋自動(dòng)變速器是由手動(dòng)加自動(dòng)聯(lián)合控制，其中主變速一般由液壓控制的換擋離合器操縱，其擋位可通過控制器依照換擋規(guī)律實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，如卡特彼勒公司Challeng—er 35系列拖拉機(jī)就是在其10—16擋高段范圍內(nèi)可自動(dòng)換擋。而副變速農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家各速度區(qū)段之間的切換最早是由換段桿操縱滑動(dòng)齒輪來實(shí)現(xiàn)，隨后發(fā)展為嚙合套和同步器，使換段更加平順，迅速，且減小了換段沖擊。換段是由駕駛員根據(jù)作業(yè)經(jīng)驗(yàn)直接手動(dòng)控制。如國(guó)內(nèi)福田雷沃公司的P2654以及中國(guó)一拖的LZ2404拖拉機(jī)裝配的就是以手柄操縱的同步器換段機(jī)構(gòu)。

采用生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成電子控制液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)換擋離合器切換擋位，如Case IH公司在其Steiger拖拉機(jī)上裝配電子脈沖寬度調(diào)節(jié)換擋電磁閥，由控制器控制自動(dòng)換擋，使其在田間和公路上的換擋更加順暢，既減輕了駕駛員的疲勞程度，又延長(zhǎng)了變速箱農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家的壽命。電子輔助功能，如(1)強(qiáng)制降擋功能，在高速擋運(yùn)行過程中遇到大負(fù)載時(shí)或駕駛員快速踏下油門踏板時(shí)，系統(tǒng)將臨時(shí)降低至低擋位；(2)巡航功能，駕駛員無需踩油門踏板，旦設(shè)定工作速度，控制系統(tǒng)通過對(duì)油門開度、擋位變換，使拖拉機(jī)按最佳燃油經(jīng)濟(jì)性或最佳動(dòng)力性要求保持設(shè)定的作業(yè)速度行駛，以減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度；(3)驅(qū)動(dòng)防滑功能，拖拉機(jī)在附著系數(shù)低的作業(yè)路面起步或加速時(shí)，通過對(duì)換擋離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和擋位變化來控制輸出軸轉(zhuǎn)矩來控制牽引力，以達(dá)到防滑控制的目的，提高拖拉機(jī)的操縱性、穩(wěn)定性和安全性；(4)電子地頭轉(zhuǎn)向功能，在田間地頭轉(zhuǎn)向時(shí)，通過轉(zhuǎn)向開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，懸掛農(nóng)具升降，液壓輸出與油門控制，簡(jiǎn)化地頭轉(zhuǎn)彎操作。

如一臺(tái)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成小型拖拉機(jī)熄火停放在平坦的路面上，不掛任何擋位，這時(shí)一個(gè)人用搖把轉(zhuǎn)動(dòng)柴油機(jī)，就能聽見清脆的齒輪啃磨聲，如果柴油機(jī)啟動(dòng)著火，響聲則更大。上述情況告訴我們，所有的擋位齒輪已全部脫離接觸，又沒有負(fù)荷，只有Ⅰ軸齒輪與Ⅱ軸副變速高速齒輪常嚙合，因此，可以肯定，柴油機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家變速箱后橋的異響聲來自以上常嚙合的兩個(gè)齒輪。修理時(shí)，可先分兩步檢查，第一步先查Ⅰ軸軸承是否磨損或散架，如果Ⅰ軸失去了平衡轉(zhuǎn)動(dòng)，也容易產(chǎn)生異響。出現(xiàn)上述情況，假如不是Ⅰ軸軸承損壞，則可能是Ⅱ軸軸向竄動(dòng)量太大造成的。先檢查軸套自由竄動(dòng)量有多大(應(yīng)不允許有竄動(dòng))，如果竄動(dòng)量在 3 mm 以上，則副變速高速齒輪在軸上的竄動(dòng)量也在3 mm 以上，這是產(chǎn)生變速箱異響的主要原因。我們?cè)跈z查已不能定位的兩側(cè)軸承時(shí)，看看軸承內(nèi)圈在Ⅱ軸上能否自轉(zhuǎn)，如能自轉(zhuǎn)，加上外圈也不能定位，這就是柴油機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相互竄動(dòng)的結(jié)果。

動(dòng)力換擋變速箱是1959年卡特彼勒首次在拖拉機(jī)上應(yīng)用，由于具有換擋過程容易，保證動(dòng)力連續(xù)不斷，優(yōu)化了操作性能，提高拖拉機(jī)工作效率的特點(diǎn)，得到了很多廠家的認(rèn)可。動(dòng)力換擋變速箱可分部分動(dòng)力換擋變速箱和全動(dòng)力換擋變速箱兩種。部分動(dòng)力換擋的應(yīng)用領(lǐng)域主要在定軸輪系變速箱上。而經(jīng)過多年的發(fā)展，全動(dòng)力換擋變速箱如今已達(dá)到具有12個(gè)前進(jìn)擋位的多排擋全負(fù)載換擋，這種換擋方式多用于具有摩擦元件布置的周轉(zhuǎn)輪系變速箱結(jié)構(gòu)上，通過先進(jìn)的電液控制系統(tǒng)完成特定的執(zhí)行元件接合與分離，從而實(shí)現(xiàn)全動(dòng)力換擋的要求。這種變速箱廣泛的應(yīng)用于各大廠家的拖拉機(jī)上，其中包括了美國(guó)凱斯公司生產(chǎn)的CX系列、法國(guó)雷諾公司生產(chǎn)的175-74T2系列。

動(dòng)力換擋部分是由三根軸和六組濕式摩擦片以及三個(gè)離合器轂組成，變速箱內(nèi)部的油品除了滿足齒輪傳動(dòng)的要求之外，還需要滿足濕式離合器片的潤(rùn)滑和冷卻等的要求，最關(guān)鍵的是需要滿足活塞上的O型密封圈和活塞鋼環(huán)的密封要求，這種活塞環(huán)在變速箱內(nèi)部其實(shí)是鑲嵌在變速箱箱體農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家的加工孔中，通過光滑的加工孔壁形成密封面，一旦側(cè)面的油膜失效，就會(huì)導(dǎo)致密封環(huán)和軸之間存在磨損，進(jìn)一步導(dǎo)致兩個(gè)密封腔之間存在泄露，從而導(dǎo)致進(jìn)入活塞腔內(nèi)部的油壓不足，導(dǎo)致在生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成變速箱運(yùn)行過程中，摩擦片存在滑磨，導(dǎo)致離合器高溫，摩擦片變速箱，離合器轂高溫?fù)p壞，同時(shí)由于高溫進(jìn)一步導(dǎo)致活塞O型密封圈失效。

在我國(guó)，生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成動(dòng)力換擋變速器最早是在工程機(jī)械上得到應(yīng)用，如1966年柳工Z435裝載機(jī)上使用的定軸式變速器，隨后在1970年開始在ZL50裝載機(jī)上使用行星式變速器。此后在80年代又先后引入了日本TCM叉車的變速器和德國(guó)ZF公司電液控制定軸式變速器農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家等先進(jìn)技術(shù)，使我國(guó)這一行業(yè)水平有了較大的提高 。目前動(dòng)力換擋變速器主要在裝載機(jī)、推土機(jī)、叉車、平地機(jī)和壓路機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)以吉林大學(xué)、北京理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)為主的各科研院所機(jī)構(gòu)均對(duì)液力自動(dòng)變速控制技術(shù)進(jìn)行了研究，并取得了一些科研成果。但這些研究主要集中在汽車和工程機(jī)械上，而在農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)上的應(yīng)用研究較少。此后直到2010年，中國(guó)一拖集團(tuán)公司與國(guó)外合作，逐步研發(fā)了東方紅IJz、LA、LF等系列重型動(dòng)力換擋拖拉機(jī)，才實(shí)現(xiàn)我國(guó)大功率拖拉機(jī)在該項(xiàng)目上零的突破。