在我國(guó)，手扶小型拖拉機(jī)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(kāi)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小型拖拉機(jī)變速箱廠家等先進(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。

動(dòng)力換擋變速器小型拖拉機(jī)變速箱廠家是通過(guò)液壓操縱離合器的接合和分離來(lái)實(shí)現(xiàn)換擋的，但由于液體的不可壓縮性，換擋操縱液壓系統(tǒng)剛度較大，如果換擋元件接合過(guò)猛，會(huì)產(chǎn)生換擋沖擊，使傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的動(dòng)載荷，加劇零部件的磨損，降低使用壽命，而且易使駕駛員疲勞。良好的換擋品質(zhì)要求換擋迅速、平穩(wěn)、無(wú)沖擊，且對(duì)動(dòng)力傳遞影響小，盡量使動(dòng)力不中斷。在實(shí)際換擋過(guò)程中，各擋位離合器大多是由單向開(kāi)關(guān)閥控制，當(dāng)開(kāi)關(guān)閥打開(kāi)時(shí)，離合器內(nèi)壓力只能增加，而當(dāng)開(kāi)關(guān)閥處于關(guān)閉位置，離合器內(nèi)液體壓力為零，因此原離合器分離的準(zhǔn)確時(shí)間無(wú)法確定，另外離合器液壓還受溫度、離合器盤(pán)磨損以及轉(zhuǎn)速影響，不能有效測(cè)定實(shí)際的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這些都對(duì)閉環(huán)控制形成障礙，使換擋過(guò)程受溫度與負(fù)荷影響顯著減小。國(guó)內(nèi)用試驗(yàn)的方法研究了手扶小型拖拉機(jī)變速箱動(dòng)力換擋變速箱換擋過(guò)程中，換擋離合器壓力變化過(guò)程對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的影響，發(fā)現(xiàn)在理想換擋點(diǎn)變速箱換擋最平穩(wěn) 。

車輛傳動(dòng)系統(tǒng)是決定大功率車輛性能的關(guān)鍵部件。我國(guó)目前使用的手扶小型拖拉機(jī)變速箱拖拉機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)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(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，從而獲得廣泛應(yīng)用。但這種手動(dòng)機(jī)械式變速器屬于非動(dòng)力換擋，輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速變化比較大，換擋時(shí)首先分離主離合器以切斷動(dòng)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(shí)刻，換擋最佳時(shí)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(dòng)頻繁，這就要求發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱小型拖拉機(jī)變速箱廠家能適時(shí)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(guò)僅僅依靠駕駛員操縱傳統(tǒng)的機(jī)械式變速器來(lái)實(shí)現(xiàn)，難以保證拖拉機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，而且增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。

手扶小型拖拉機(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)力換擋小型拖拉機(jī)變速箱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(kāi)始點(diǎn)、和壓力建立的時(shí)間控制需要非常精準(zhǔn)。

手扶小型拖拉機(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，該變速器小型拖拉機(jī)變速箱廠家作業(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。