生產(chǎn)收獲機(jī)械變速箱拖拉機(jī)動力換擋變速箱是 ：利用液壓離合器 或制動器實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)在載荷下?lián)Q擋的機(jī)構(gòu) 。隨著液壓元件性能的提升和計算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用 ， 動力換擋和動力換向技術(shù)依靠液壓反饋控制換擋過程，發(fā)展為采用傳動系統(tǒng)和電控系統(tǒng)控 制換擋過程 。根據(jù)換擋時負(fù)荷 、轉(zhuǎn)速 、油溫 、油壓等數(shù)據(jù)對換擋過程實(shí)時控制 。因此 ，液壓系 統(tǒng)在動力換擋拖拉機(jī)中具有舉足輕重的作用 。液壓系統(tǒng)清潔度對整個收獲機(jī)械變速箱廠家拖拉機(jī)動力換擋系統(tǒng)的使用壽命和耐用性具有很大的影響 。動力換擋拖拉機(jī)的傳動系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)的清潔度已經(jīng)成為影響拖拉機(jī)使用 性能 、可靠性 、使用壽 命的關(guān)鍵因素。

車輛傳動系統(tǒng)是決定大功率車輛性能的關(guān)鍵部件。我國目前使用的生產(chǎn)收獲機(jī)械變速箱拖拉機(jī)動力傳動系統(tǒng)大多采用的是固定軸式齒輪變速器，它具有效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，從而獲得廣泛應(yīng)用。但這種手動機(jī)械式變速器屬于非動力換擋，輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速變化比較大，換擋時首先分離主離合器以切斷動力傳遞，然后操縱換擋同步器進(jìn)行擋位變換，需要駕駛員憑經(jīng)驗(yàn)決定換擋時刻，換擋最佳時機(jī)不易把握，而且由于頻繁換擋操作，易使駕駛員疲勞，進(jìn)而影響行駛安全 。此外，拖拉機(jī)作業(yè)環(huán)境惡劣，外界負(fù)荷波動頻繁，這就要求發(fā)動機(jī)和變速箱收獲機(jī)械變速箱廠家能適時地變更轉(zhuǎn)速和扭矩以適應(yīng)負(fù)荷和行駛阻力的不斷變化，這些通過僅僅依靠駕駛員操縱傳統(tǒng)的機(jī)械式變速器來實(shí)現(xiàn)，難以保證拖拉機(jī)的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，而且增加了勞動強(qiáng)度。

換擋規(guī)律通過研究拖拉機(jī)收獲機(jī)械變速箱廠家各擋位自動換擋時刻與控制參數(shù)(如作業(yè)速度、負(fù)荷程度、滑轉(zhuǎn)率、發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩等)之問的關(guān)系，并經(jīng)過性能仿真優(yōu)化后，確定最佳換擋點(diǎn) ，避免換擋循環(huán)。 目前生產(chǎn)收獲機(jī)械變速箱拖拉機(jī)自動變速器換擋規(guī)律是從汽車傳動系所采用的以車速和油門開度為控制參數(shù)的“兩參數(shù)換擋規(guī)律”基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。但這些傳統(tǒng)的換擋規(guī)律是建立在被控對象精確數(shù)字模型基礎(chǔ)上，對于拖拉機(jī)和工程車輛，由于工況復(fù)雜，負(fù)荷變化劇烈，建立其精確模型比較困難，使基于數(shù)學(xué)模型的各類控制方法難以解決這一問題。因此近年來許多研究將智能控制理論應(yīng)用于換擋規(guī)律，如I．Sakai等提出了模糊換擋策略 J，K．Hayashi等提出了根據(jù)輸入轉(zhuǎn)速和加速踏板位置變化量利用模糊邏輯判斷車輛負(fù)載和駕駛員意圖、根據(jù)車輛速度、負(fù)載、駕駛員意圖和加速踏板位置利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理決策換擋位置的智能控制策略 。Jonas Fredrikson采用自適應(yīng)反饋方法構(gòu)建控制器，并提出將發(fā)動機(jī)作為主動控制一部分的非線性換擋控制方法 ?，F(xiàn)代控制方法的引入，并增加能夠反映具體作業(yè)狀態(tài)和環(huán)境狀態(tài)的參數(shù)，使得換擋時機(jī)和擋位分布更加合理，可以大大提高了車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性和作業(yè)效率。

在我國，生產(chǎn)收獲機(jī)械變速箱動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ZF公司電液控制定軸式變速器收獲機(jī)械變速箱廠家等先進(jìn)技術(shù)，使我國這一行業(yè)水平有了較大的提高 。目前動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)均對液力自動變速控制技術(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，中國一拖集團(tuán)公司與國外合作，逐步研發(fā)了東方紅IJz、LA、LF等系列重型動力換擋拖拉機(jī)，才實(shí)現(xiàn)我國大功率拖拉機(jī)在該項(xiàng)目上零的突破。

在控制策略上，Case IH公司Steiger拖拉機(jī)16F／2R全動力換擋生產(chǎn)收獲機(jī)械變速箱變速箱按照拖拉機(jī)作業(yè)特點(diǎn)，分成田間和公路兩種自動換擋模式，根據(jù)變速箱收獲機(jī)械變速箱廠家輸出軸轉(zhuǎn)速、當(dāng)前的擋位數(shù)和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩負(fù)載，自動選擇前進(jìn)擋位，田間作業(yè)時，采用動力控制模式，以獲取最大動力輸出，而在公路運(yùn)輸時，采用經(jīng)濟(jì)模式，從而使燃油噴射更加精確，油耗更低。而New Holland公司則開發(fā)出拖拉機(jī)行走速度管理系統(tǒng)GSM，其不僅包括自動換擋功能，還可在田間作業(yè)負(fù)荷變化時，自動調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與變速器擋位相匹配使拖拉機(jī)按照駕駛員設(shè)定的工作速度進(jìn)行作業(yè)，在保證經(jīng)濟(jì)性的前提下能大幅提升生產(chǎn)效率。

90年代中期，德國ZF公司生產(chǎn)的T7000系列生產(chǎn)收獲機(jī)械變速箱拖拉機(jī)變速箱則屬于半動力換擋機(jī)構(gòu) ，主變速為6擋同步器換擋，副變速收獲機(jī)械變速箱廠家為4擋動力換擋，由6個多片濕式離合器實(shí)現(xiàn)擋位的切換，帶爬行擋，擋位最多可達(dá)到40F+40R。該變速器采用可調(diào)比例閥控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)平滑起步，并帶有離合器摩擦監(jiān)測功能，在超過限定值時，將對駕駛員發(fā)出警告，以防止過載造成的傳動系損傷。此外手動換擋通過換擋桿上的按鈕來操控，提高了駕駛員的操作舒適性，而自動換擋適用于各種復(fù)雜的工況，并通過速度匹配來協(xié)調(diào)動力換擋與同步器擋位切換。