生產(chǎn)拖拉機(jī)變速箱動(dòng)力換擋變速器由于換擋操作簡(jiǎn)單且動(dòng)力不中斷，改善了拖拉機(jī)的操縱性能，提高了工作效率。自1959年美國(guó)卡特彼勒公司在D9D拖拉機(jī)上首次成功地應(yīng)用動(dòng)力換擋以來(lái)，由于其在換擋時(shí)所表現(xiàn)出的明顯優(yōu)點(diǎn)，吸引了許多廠家紛紛效仿 。如同時(shí)期的Ford公司在其671／771／871／971拖拉機(jī)上引入一0一Speed 10+2動(dòng)力換擋變速箱，該變速器拖拉機(jī)變速箱供應(yīng)商作業(yè)速度范圍0．9～30 km／h，可在作業(yè)阻力大的區(qū)域快速降擋以提升牽引力，通過(guò)后及時(shí)升擋以保證作業(yè)速度和燃油經(jīng)濟(jì)性，在此過(guò)程中不需要停車(chē)和操縱離合器，而且可保持動(dòng)力輸出軸速度不變，從而顯著提升拖拉機(jī)動(dòng)力輸出。

換擋規(guī)律通過(guò)研究拖拉機(jī)拖拉機(jī)變速箱供應(yīng)商各擋位自動(dòng)換擋時(shí)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(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩等)之問(wèn)的關(guān)系，并經(jīng)過(guò)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)拖拉機(jī)變速箱拖拉機(jī)自動(dòng)變速器換擋規(guī)律是從汽車(chē)傳動(dòng)系所采用的以車(chē)速和油門(mén)開(kāi)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(lái)的。但這些傳統(tǒng)的換擋規(guī)律是建立在被控對(duì)象精確數(shù)字模型基礎(chǔ)上，對(duì)于拖拉機(jī)和工程車(chē)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(lèi)控制方法難以解決這一問(wèn)題。因此近年來(lái)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(chē)輛負(fù)載和駕駛員意圖、根據(jù)車(chē)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(dòng)機(jī)作為主動(dòng)控制一部分的非線性換擋控制方法 。現(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(shí)機(jī)和擋位分布更加合理，可以大大提高了車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性和作業(yè)效率。

生產(chǎn)拖拉機(jī)變速箱動(dòng)力換擋變速箱主要由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 、液壓控制 系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng) ( TCU) 3 部分組成 。與傳統(tǒng)手動(dòng) 換擋變速箱不同 ,動(dòng)力換擋拖拉機(jī)變速箱供應(yīng)商變速箱的換擋操作通過(guò)換擋離合器實(shí)現(xiàn) ,換擋離合器的結(jié)合與分離由液壓系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng) ,而液壓系統(tǒng)受變速箱控制單元 ( TCU) 控制 。根 據(jù)換擋過(guò)程是部分還是全部由換擋離合器控制 ,動(dòng)力換擋變速箱又分為半動(dòng)力換擋變速箱和全動(dòng)力換擋變速箱。在正常的工作過(guò)程中，動(dòng)力換擋一般由兩組摩擦片來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)檔位，同時(shí)由于是通過(guò)控制壓力油的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)濕式多片離合器片的分離以結(jié)合，所以檔位的選擇式通過(guò)控制相應(yīng)電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換擋部分的檔位切換。由于式通過(guò)電控液來(lái)實(shí)現(xiàn)的換擋，所以在換擋的瞬間，動(dòng)力式不需要切斷的，只要電控液部分的控制做到準(zhǔn)確無(wú)誤，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力無(wú)中斷的換擋。 對(duì)于此種換擋方式的核心，由于缺少了離合器的參與，所以對(duì)于各組離合器內(nèi)部活塞的壓力建立的開(kāi)始點(diǎn)、和壓力建立的時(shí)間控制需要非常精準(zhǔn)。

拖拉機(jī)變速箱是拖拉機(jī)的關(guān)鍵部件之一 ,生產(chǎn)拖拉機(jī)變速箱和后橋 、動(dòng)力輸出軸傳動(dòng) 、四輪驅(qū)動(dòng) (前橋除外) 、制動(dòng)器及其他部件組成傳動(dòng)系 ,其功能是將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)橋和動(dòng)力輸出軸的低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩 。以變速箱為核心的傳動(dòng)系 , 其拖拉機(jī)變速箱供應(yīng)商成本約占拖拉機(jī)總成本的 25 %～30 % ,比發(fā)動(dòng)機(jī)的成本高得多 。變速箱性能的好壞對(duì)拖拉機(jī)的燃油 經(jīng)濟(jì)性 、乘座舒適性 、牽引力特性和可靠性等關(guān)鍵性能 指標(biāo)有著重要的影響 ,拖拉機(jī)生產(chǎn)企業(yè)不惜投入大量的人力物力 ,用于拖拉機(jī)變速箱的設(shè)計(jì) 、制造以及質(zhì)量 控制 。研究人員也高度重視拖拉機(jī)變速箱的研究 ,致力于傳統(tǒng)拖拉機(jī)變速箱的性能改進(jìn)和新型拖拉機(jī)變速 箱的研發(fā) 。經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展 ,拖拉機(jī)變速箱從初 期的手動(dòng)換擋機(jī)械變速箱 、同步套換擋變速箱發(fā)展到今天的動(dòng)力換擋變速箱和無(wú)級(jí)變速箱 ,變速箱的換擋品質(zhì)不斷提高 ,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)復(fù)雜多變工況的適應(yīng)性不斷增強(qiáng)。

該公司在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)拖拉機(jī)變速箱無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系拖拉機(jī)的時(shí)候，采用了ZF公司的無(wú)級(jí)變速箱，但是，在早期只是將其裝配于在德國(guó)曼海姆（Mannheim）拖拉機(jī)生產(chǎn)的部分拖拉機(jī)上。這就是說(shuō)只將其無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系裝用于從6130型（66 kW/90 hp）拖拉機(jī)到7530型拖 拉機(jī)上，另外，后來(lái)還在7930型 和8030系列拖拉機(jī)，均裝用了這 種無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系。與此不同的 是，JohnDeere公司的7930型和 8030系列拖拉機(jī)裝用的這種無(wú)級(jí)變速箱拖拉機(jī)變速箱供應(yīng)商設(shè)計(jì)采用了兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)。盡管這兩種無(wú)級(jí)變速箱的結(jié)構(gòu)不同，但是其使用功能和駕駛操縱方法均是一樣的。其結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)是其部件結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單化。 例如，John Deere公司的拖拉機(jī)裝用的無(wú)級(jí)變速箱，其駕駛操縱只用一個(gè)手柄，一個(gè)旋鈕和一個(gè)裝置于機(jī)載計(jì)算機(jī)上的兩個(gè)操縱按鍵完成。駕 駛?cè)藛T可以推動(dòng)換擋手柄，以調(diào)節(jié)其拖拉機(jī)漸進(jìn)式前進(jìn)速度，但是，也可以操縱第一個(gè)速度區(qū)段 （速度在20 km/h以下）或第二個(gè)速度區(qū)段（行駛速度范圍在0～40 km/h），然后，采用裝在同一個(gè) 操縱手柄頭上的旋鈕開(kāi)關(guān)，對(duì)其行駛速度進(jìn)行精確調(diào)整和控制。 這個(gè)傳動(dòng)變速箱有4個(gè)速度區(qū) 段，為機(jī)械傳動(dòng)部份，而其各區(qū) 段之間的換檔則采用液壓操縱。 所裝用的4個(gè)機(jī)械速度區(qū)段的各區(qū) 段的速度范圍為0～3 km/h、0～9 km/h、0～15 km/h和0～25 km/ h。當(dāng)其液壓油泵液壓油流量達(dá)到 最大時(shí)，其機(jī)械功率轉(zhuǎn)換為液壓 功率，這個(gè)變速箱的液壓功率傳 動(dòng)比例最大為30%。與此相反， JohnDeere公司在美國(guó)工廠制造 的這種變速箱的液壓功率所占的 傳動(dòng)功率的比例較大，其全部機(jī)械功率僅能達(dá)到8 km/h，這類(lèi)變速箱的最高行駛速度為40 km/h。