手扶轮式拖拉机变速箱总成动力换挡变速箱主要由机械传动系统 、液压控制 系统和电子控制系统 ( TCU) 3 部分组成 。与传统手动 换挡变速箱不同 ,动力换挡轮式拖拉机变速箱总成厂家变速箱的换挡操作通过换挡离合器实现 ,换挡离合器的结合与分离由液压系统 驱动 ,而液压系统受变速箱控制单元 ( TCU) 控制 。根 据换挡过程是部分还是全部由换挡离合器控制 ,动力换挡变速箱又分为半动力换挡变速箱和全动力换挡变速箱。在正常的工作过程中，动力换挡一般由两组摩擦片来实现一个档位，同时由于是通过控制压力油的通断来实现湿式多片离合器片的分离以结合，所以档位的选择式通过控制相应电磁阀来实现动力换挡部分的档位切换。由于式通过电控液来实现的换挡，所以在换挡的瞬间，动力式不需要切断的，只要电控液部分的控制做到准确无误，可以实现动力无中断的换挡。 对于此种换挡方式的核心，由于缺少了离合器的参与，所以对于各组离合器内部活塞的压力建立的开始点、和压力建立的时间控制需要非常精准。

动力换挡变速器轮式拖拉机变速箱总成厂家是通过液压操纵离合器的接合和分离来实现换挡的，但由于液体的不可压缩性，换挡操纵液压系统刚度较大，如果换挡元件接合过猛，会产生换挡冲击，使传动系统产生较大的动载荷，加剧零部件的磨损，降低使用寿命，而且易使驾驶员疲劳。良好的换挡品质要求换挡迅速、平稳、无冲击，且对动力传递影响小，尽量使动力不中断。在实际换挡过程中，各挡位离合器大多是由单向开关阀控制，当开关阀打开时，离合器内压力只能增加，而当开关阀处于关闭位置，离合器内液体压力为零，因此原离合器分离的准确时间无法确定，另外离合器液压还受温度、离合器盘磨损以及转速影响，不能有效测定实际的驱动转矩，这些都对闭环控制形成障碍，使换挡过程受温度与负荷影响显著减小。国内用试验的方法研究了手扶轮式拖拉机变速箱总成动力换挡变速箱换挡过程中，换挡离合器压力变化过程对旋转速度的影响，发现在理想换挡点变速箱换挡最平稳 。

动力换挡手扶轮式拖拉机变速箱总成自动变速器的基本工作原理，由驾驶员通过油门踏板 ，制动踏板和换挡手柄向变速器控制器( TCU ） 表达意图 ，发动机转速、作业速度 、挡位 、油门开度等传感器实时监测拖拉机的作业状况，并将相应的电信号输入 TCU ,TCU 按存储在其中的设定程序模拟熟练驾驶员的驾驶规律（ 最佳换挡规律 、发动机油门的自适应调节规律等） ，通过选换挡液压执行机构对换挡离合器的结合及分离进行控制 ，以实现轮式拖拉机变速箱总成厂家发动机和变速器的最佳匹配，从而获得优良的作 业性能和迅速换挡能力 。

在拖拉机发展的早期，使用的主要是手扶轮式拖拉机变速箱总成手动变速箱，它的结构较为简单，在技术上可分为：滑动齿轮换挡、啮合套换挡以及同步器换挡三种方式，滑动齿轮换挡主要是通过主齿轮在驱动轴上来回滑动，在不同的位置上与从动齿轮啮合，是最基础的变速方式。啮合套换挡是指在主动轴上存在一个空套齿轮，它与从动轴上的齿轮长期处于啮合状态，通过移动主动轴上的啮合套，将主动轴的动力传递给空套齿轮。同步器换挡变速箱轮式拖拉机变速箱总成厂家利用了摩擦原理，这有利于保证主从动齿轮在啮合时有相等的圆周速度，这就使得在换挡过程中更加平顺，避免了齿轮啮合时的冲击，确保了齿轮的使用寿命，这在拖拉机手动变速箱的发展过程中具有重要的意义。

手扶轮式拖拉机变速箱总成变速器与拖拉机上其它控制器之间的数据共享通信技术。如ZF公司T7000系列拖拉机将传动系控制系统与动力换挡变速器控制器通过CAN总线集成，使整个传动系可模块化定制，方便系统连接。此外通过拖拉机轮式拖拉机变速箱总成厂家各设备之间的信息交换，可实现对发动机、传动系和农具作业状态参数一体化监测与控制，以及远程故障诊断处理等，大大提高了拖拉机使用维护的方便性和可靠性。总之，采用电液控制具有下列优点：(1)可解决换挡平顺性问题，避免换挡冲击，提高换挡品质；(2)可根据作业工况灵活制定换挡策略，以实现不同作业需求，比如顺序换挡，插花换挡，穿梭换挡和可编程换挡等换挡逻辑 ；(3)可与其它机载设备进行联合作业，实现诸如田间巡航、电子地头转向、GPS导航等智能化作业需求，方便驾驶员的操作。

动力换挡变速箱是1959年卡特彼勒首次在拖拉机上应用，由于具有换挡过程容易，保证动力连续不断，优化了操作性能，提高拖拉机工作效率的特点，得到了很多厂家的认可。动力换挡变速箱可分部分动力换挡变速箱和全动力换挡变速箱两种。部分动力换挡的应用领域主要在定轴轮系变速箱上。而经过多年的发展，全动力换挡变速箱如今已达到具有12个前进挡位的多排挡全负载换挡，这种换挡方式多用于具有摩擦元件布置的周转轮系变速箱结构上，通过先进的电液控制系统完成特定的执行元件接合与分离，从而实现全动力换挡的要求。这种变速箱广泛的应用于各大厂家的拖拉机上，其中包括了美国凯斯公司生产的CX系列、法国雷诺公司生产的175-74T2系列。