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变速器作为载货汽车传动系统中的重要组成部分，随着自动控制技术和液压技术的不断进步，变速器的优化改进成为一个越来越重要的研究方向。目前我国载货汽车上多采用手动机械式变速器，造成换档困难，换档最佳时机不易把握，同时复杂的工况需要频繁的换挡，动力中断，很难充分发挥载货汽车的最佳动力性和经济性。因此，迫切需要在载货汽车上应用自动机械式变速器（AMT），以改善载货汽车的操纵性能，减轻驾驶员的劳动强度，提高作业效率。换挡执行机构的工作性能直接影响着AMT的换挡品质和整个系统的性能，换挡执行机构的设计及优化是拖拉机AMT变速器传动系统设计的关键。本课题以五征集团某项目中的一款5挡手动机械式变速箱为基础，开发一款电控液动式换挡执行机构，在液压系统中创新应用了比例减压阀进行控制，实现输出压力可控、可调。 本研究主要内容包括：⑴介绍了国内外自动变速器系统的发展现状，阐述了 AMT的结构组成与工作原理，分析了换挡执行机构的研究现状及影响AMT换挡品质的关键因素。⑵运用UGNX8.0建立变速器的三维模型，对变速器的换挡过程进行动力学分析，对换挡过程中所受到的各项阻力包括互锁阻力、自锁阻力、同步力等建立数学模型，理清相互之间的内在关系。⑶设计了直接换挡的平行式液压控制系统和具有机械定位和对中功能的换挡执行机构，对液压系统和执行机构的工作原理进行了分析。⑷利用功率键合图建模方法，根据功率流传导方向，建立了系统的功率键合图模型，推导出元件间的数学关系，建立系统的状态方程组，在 matlab/Simulink中建立系统阀控液压缸的仿真模型，进行了动态特性仿真。⑸利用LMS-AMESim仿真软件建立系统及元件的草图模型，分析了阻尼、频率对二位三通电磁换向阀的输出的影响，并对系统进行简单仿真，结果表明所设计的系统满足预期要求。⑹优化所设计的液压系统，采用三通比例压力阀代替电磁换向阀，对比例压力阀的动态特性进行分析，建立了2挡换3挡的变速器换挡操纵系统的动力学仿真模型，换挡时间为0.4s，比手动换挡时间的1.4s降低了70%，进一步验证了所设计液压控制系及执行机构的正确性。为以后的自动机械式变速器相关研究提供参考。