手扶農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成動(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)力換擋農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家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 ,手扶農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成和后橋 、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 , 其農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家成本約占拖拉機(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)。

在早些時(shí)候， CaseIH公司和NewHolland公司所采用的手扶農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系均為Steyr 公司所研發(fā)生產(chǎn)的無(wú)級(jí)變速箱。 但是，在近幾年所問(wèn)世的新系列拖拉機(jī)（如其T7000系列和Case Puma CVX系列拖拉機(jī)）則裝用了自行設(shè)計(jì)和制造的新型無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系。在此期間，一些專業(yè)傳動(dòng)系部件生產(chǎn)公司也研發(fā)生產(chǎn)了各功率等級(jí)拖拉機(jī)用的無(wú)級(jí)變速 箱。其中較為著名的有ZF公司、 Zeppelin公司等，在這些生產(chǎn)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系拖拉機(jī)的公司中，選裝這兩家公司生產(chǎn)的CVT型無(wú)級(jí)變速箱的公司還有John Deere公 司和Same-Deutz-Fahr公司。而 Claas公司還在其Xerion系列拖拉機(jī)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家上選裝了Zeppelin公司生產(chǎn)的無(wú)級(jí)變速箱。顯而易見(jiàn)，所有這些品牌的無(wú)級(jí)變速箱的技術(shù)上的結(jié)構(gòu)和性能基本上都相同。

在我國(guó)，手扶農(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。

后橋的用油除了滿足主減傳動(dòng)中齒輪傳遞的需求之外，還要滿足濕式多片制動(dòng)器中摩擦片的冷卻、潤(rùn)滑等要求。綜上所述，可以看出動(dòng)力換擋拖拉機(jī)變速箱油品要滿足多方面的要求，所以建議盡量使用廠家提供的專用油品，這樣是對(duì)手扶農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成變速箱的最好保護(hù)。那是因?yàn)樽兯傧湔麄€(gè)結(jié)構(gòu)原理不一樣，所以就不能用。其實(shí)碰到了變速箱農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家內(nèi)部損壞的碎屑進(jìn)入液壓系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的案例。由此可見(jiàn)油品使用的正確與否對(duì)于動(dòng)力換擋變速箱來(lái)說(shuō)是牽一發(fā)而動(dòng)全身的。如果變速箱內(nèi)部損壞導(dǎo)致的碎屑進(jìn)入液壓系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，那將導(dǎo)致拖拉機(jī)工作的全面癱瘓。

嚙合套換擋相對(duì)于滑動(dòng)齒輪換擋具有體積小、換擋相對(duì)容易的優(yōu)點(diǎn)。由于滑動(dòng)齒輪換擋和嚙合套換擋具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以它們?cè)?a href="/tag/%E6%89%8B%E6%89%B6" target="_blank">手扶農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成拖拉機(jī)產(chǎn)生的初期應(yīng)用極為廣泛。但隨著操作者對(duì)拖拉機(jī)駕駛平順性以及變速箱使用壽命的要求日益增長(zhǎng)，同步器換擋變速箱的優(yōu)勢(shì)也就逐漸凸顯出來(lái)。自從20世紀(jì)30年代同步器變速箱被發(fā)明，它在歐美市場(chǎng)的使用就越來(lái)越廣泛，這也就導(dǎo)致了滑動(dòng)齒輪換擋和嚙合套換擋結(jié)構(gòu)的變速箱已經(jīng)逐漸被淘汰。對(duì)于我國(guó)，由于拖拉機(jī)農(nóng)業(yè)機(jī)械變速箱總成廠家技術(shù)起步較晚，現(xiàn)階段滑動(dòng)齒輪換擋和嚙合套換擋結(jié)構(gòu)還在很大程度上被使用，由于手動(dòng)變速箱換擋時(shí)會(huì)中斷拖拉機(jī)動(dòng)力，使得拖拉機(jī)的工作效率降低，操作變得更為繁瑣，因此，隨著時(shí)代的發(fā)展，對(duì)于變速箱操作的簡(jiǎn)化要求也就越來(lái)越高。