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，其中包括了美國凱斯公司生產(chǎn)的CX系列、法國雷諾公司生產(chǎn)的175-74T2系列。

在我國，手扶收獲機(jī)械變速箱動(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(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(dòng)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。

手扶收獲機(jī)械變速箱拖拉機(jī)無級(jí)變速可直接采用液壓泵和液壓馬達(dá)的形式，但靜液壓傳動(dòng)效率低和噪聲大；機(jī)械的無級(jí)變速大多采用V 帶和膠帶輪直徑變化的傳動(dòng)形式。膠帶用橡膠或金屬制造，但傳動(dòng)比變化范圍小。試驗(yàn)時(shí)牽引Case 公司530B 型聯(lián)合整地機(jī)，深松30 cm，牽引阻力約49 kN 左右。當(dāng)拖拉機(jī)通過試驗(yàn)地的一小段坡地時(shí)，阻力增大很多，拖拉機(jī)收獲機(jī)械變速箱廠家平穩(wěn)自動(dòng)降速很快通過；而同樣功率的有自動(dòng)動(dòng)力換擋的拖拉機(jī)需要頻繁換擋，速度變化大，生產(chǎn)率降低；這時(shí)無級(jí)變速的優(yōu)越性非常突出。這臺(tái)拖拉機(jī)現(xiàn)已使用4年，基本無故障，工作可靠。

在控制策略上，Case IH公司Steiger拖拉機(jī)16F／2R全動(dòng)力換擋手扶收獲機(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(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩負(fù)載，自動(dòng)選擇前進(jìn)擋位，田間作業(yè)時(shí)，采用動(dòng)力控制模式，以獲取最大動(dòng)力輸出，而在公路運(yùn)輸時(shí)，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(dòng)換擋功能，還可在田間作業(yè)負(fù)荷變化時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)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。

雖然半動(dòng)力換擋手扶收獲機(jī)械變速箱變速器在一定程度上減輕了駕駛員的負(fù)擔(dān)，但仍需手動(dòng)換段，需要駕駛員的經(jīng)驗(yàn)來操作，達(dá)不到對(duì)拖拉機(jī)作業(yè)的實(shí)時(shí)精確控制，從而使作業(yè)效率最大化。因此為滿足智能化作業(yè)的要求，由半動(dòng)力發(fā)展為全動(dòng)力換擋，從而有利于實(shí)施換擋控制策略，以使擋位切換能根據(jù)作業(yè)負(fù)荷來實(shí)時(shí)改變，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。如紐荷蘭T7040拖拉機(jī)采用的18+6全動(dòng)力換擋變速器收獲機(jī)械變速箱廠家，在技術(shù)上要大大高于一般的5區(qū)域或6區(qū)域半動(dòng)力自動(dòng)換擋變速箱，其主要優(yōu)勢(shì)是：可在1．9—40 km／h的全速度段范圍內(nèi)通過兩個(gè)按鈕控制改變擋位，不需要踩離合器。而且在選定自動(dòng)功能后，擋位完全實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)控制，即自動(dòng)增減擋位。