国外拖拉机传动技术普遍采用负载换挡, 而且具有较高技术含量的无级变速传动系也已问世。随着世界拖拉机工业的技术进步, 传动系技术发展也对各拖拉机制造厂商提出了新的要求。因此, 国外在研发拖拉机新产品时, 普遍考虑传动系新技术发展的各方面要求以及综合能源效率。为了使国内同行对国外拖拉机近年来所采用的传动系技术结构发展有所了解, 现将国外各功率段拖拉机用传动系结构特点做一简单介绍。
拖拉机传动系的技术发展重点
到目前为止, 国外各公司对拖拉机传动系的基础研究依然十分重视。最近几年来, 随着市场需求的新发展和强大的电子部件的出现, 拖拉机传动系发展重点主要表现在以下方面。 改善操纵的舒适性换挡过程自动化电子控制变速器降低噪声措施监测和诊断系统传动系部件改进部分负载换挡和全负载换挡传动系提高行驶速度在不需离合工况下的快速逆向传动油冷行驶离合器油浴式行车制动器传动系智能化电子技术管理以及无级变速传动系。传动系新技术的不断应用, 极大地减轻了驾驶人员的操作负担, 提高生产效率、可靠性以及部件的使用寿命, 电子技术诊断系统可以提高传动系的使用效率并降低维修费用。
拖拉机传动系结构型式
当前, 国外标准型拖拉机的功率覆盖范围在30-210KW。这样, 从经济性和质量指标方面看, 至少要求应有4种（或5种）拖拉机结构系列,由此可以按拖拉机功率等级对其传动系分为4种结构型式。小型轻量级拖拉机(30-60KW),中等功率偏下的装3缸和4缸柴油机的拖拉机(55-80KW),中等功率偏上的装6缸柴油机的拖拉机(75-120KW),大功率级拖拉机(115-210KW).
小型拖拉机（30-60KW）传动系
这个功率等级范围内的拖拉机传动系新技术应用较为缓慢, 几乎没有大的发展, 特别是现有的传动系设计方案没有改变。其基础设计方案主要是建立在一般的积木式箱体结构方面, 宜使其结构简易化, 有利于降低成本,并可以进行多级负载换挡的变型。
这类拖拉机传动系结构形式具有以下特征。传动箱体质量较小, 结构紧凑, 能够装用于低矮型拖拉机上主变速器可以同步换挡, 副变速器可以进行牙嵌接合或滑动齿轮换挡, 甚至同步器换挡或有级式负载换挡可进行机械式或同步式换挡传动箱和动力输出轴均装用干式双作用离合器或动力输出轴采用湿式多片离合器四轮驱动啮合换挡采用牙嵌式离合器采用销轴式或牙嵌式差速锁动力输出轴或同步式动力输出轴采用两速换挡或可选装速换挡方式装用干式或湿式行车制动器装爬行减速传动或超爬行减速传动电子液压操纵四轮驱动离合器、差速锁和动力输出轴离合器自动进行四轮驱动换挡。
Landini公司的Globus系列拖拉机（功率分别为35、41和48KW）就是这一功率等级的一个典型结构系列产品。该系列拖拉机所装传动系基本变速箱有12个前进挡，12个倒挡，经组合后可达到25个前进挡，25个倒挡。该系列拖拉机的主要特点是采用了两级式四轮驱动，可以自动调整前轮转向角，从而减小了拖拉机的转弯半径。拖拉机所装用的动力输出轴多片式离合器，四轮驱动和前后桥差速锁等机构均采用电子液压操作。前、后桥均装用湿式行车制动器，所装540r/min的动力输出轴的旋转方向可以改变为反向旋转，这是为了适应亚洲市场一些用户对种植水稻作为的作业要求。
John Deere公司面向市场推出的5000系列（41和52KW）拖拉机也属于这一功率等级的产品，该系列拖拉机装用Carraro公司生产的传动系，其基本变速箱亦有12个前进挡和12个倒挡，经组合搭配后可达到24个前进挡，24个倒挡，各机型均装用油冷式盘式制动器。
这种Carraro品牌的传动系被广泛用于许多公司生产的这一功率等级的拖拉机上。如Case公司生产的葡萄园型2100PRO系列拖拉机（功率分别为33、40、45、和55KW），法国Renault公司生产的LB型（果园和葡萄园）系列拖拉机（功率分别为38、49和56KW），均装用这种传动系。
意大利Same公司在这一功率等级拖拉机上采用部分动力换挡变速箱，有3个档次为动力换挡，这种A-Groshift型变速箱（用于该公司44和52KW标准型拖拉机上）共有45个前进挡和45个倒挡。所用独立式动力输出轴离合器以及差速锁和四轮驱动机构均为电子液压操作，其前后桥均装用油冷式行车制动器。
New Holland公司在其TNF新型果园拖拉机系列（功率分别为48、56和65KW）上，选装有一个负载逆向换挡机构, 其变速箱有两个档次为负载换挡, 差速锁和四轮驱动均为电液操作，并且依据其后轮滑转控制四轮驱动换挡机构的自动离接。
该功率等级的传动系通常用于葡萄园和果园型拖拉机上，作业时其形式传动装置的负荷率也没有标准拖拉机作业时的负荷大，一般可能高于发动机装机时功率的10%-15%。
对于小型拖拉机和大多数特殊用途的拖拉机，采用直接静压传动的五九变速箱传动系产品越来越多，但对于30KW作业的标准型拖拉机，绝大部分机型仍采用有级式变速箱。根据国外有关技术信息资料分析来看，30-80KW功率等级的拖拉机采用链传动变速箱为最佳。
2.装3缸和4缸柴油机的中低功率拖拉机（55-80KW）用传动系
该功率等级的传动系通常用于葡萄园和果园型拖。首先，拖拉机系列的戚本合理，性能可靠，简单且有成熟的制造工艺，有较好的舒适性。 另外，这个功率范围的拖拉机可以提供中等功率等级以上产品的所有技术要求选择，其中大部分产品均可进行技术上的修改和前一代结构上的改进或进行新的研制。 这种“简易型拖拉机”对传动系的要求均可与这一功率等级以下的产品相比较， 因此适合于用作特殊用途。 国外拖拉机制造公司在这一功率等级的产品均有好几个系列，因此，其传动系技术结构也出现相应的多样性。其结构特点是采用同步式变速器，一般均有2-4个挡为负载换挡，机械式操作或全电液自动操作，逆向同步器可负载换挡，均采用干式或湿式离合器，装牙嵌式或多片式差速锁，干式或油冷式制动器，传动系最高行驶速度是30km/h，有的甚至达到 50km/h，动力输出轴有两种或4种转速。
在这个功率等级范围内的拖拉机目前采用无级变速传动系的机型不多，仅有德国Fendt公司的400飞1 ario系列（有4种机型，功率为70～94kW）。 对于结构紧凑型和易操纵的4缸机拖拉机来说， 大多数机型便于使用维修，今后， 这一功率等级开发无级变速传动系的产品系列将会越来越多。
3.装6缸柴油机的中高功率拖拉机（75～120 kW）用 传动系
近几年国外主要拖拉机市场销售的拖拉机功率分布表明，大功率拖拉机的销量呈逐年增长趋势。因此，这个功率等级的拖拉机产品对生产企业来说具有重要的意义。
这一功率等级的拖拉机均可装从双倍速传动系到全负载换挡传动系，近两年来，不少公司在这一功率等级的拖拉机上装无级变速传动系。随着电子技术的应用，拖拉机传动系的功能将得到进一步完善这可以全面改善负载换挡的操作舒适性和换挡质量。
这一功率等级的拖拉机传动系主要技术结构特点：传动系额定行驶速度范围 0.25～SO km,旬，行驶速度级可达48个；采用油冷式离合器，通过弹性力或油压力进行啃合；四轮驱动、 动力输出轴和差速锁采用油冷式多片离合器操作；逆向机构可负载换挡或采用预选于柄式换挡操纵离合器；动力输出轴均有两种或4种转速；油冷式制动器（部分 产品带有伺服操纵机构）；换挡过程自动化和程序化；均具有电子监控和诊断功能；均装有多功能操纵子柄。
New Holland公司的60系列（原Ford品牌产品）拖拉机上装有6个档次的负载换挡变速箱， 整个系列各机型均可选装。该变速箱有3个速度区段，从而获得18个前进挡。在负载换挡中，倒挡操作只有每个速度区段中速度最低的那个档次可以进行负载换挡。 区段换挡通过操纵一个换挡按钮开关中断牵引力而自动换挡， 道路区段的换挡可通过一个预选式换挡器进行自动换挡操作。 该传动变速箱有两个换挡操纵于柄：一个装于方向盘左边，为逆向机构换挡子柄；另一个装于右边操纵机构托架上，为所有前、后挡次换挡操作子柄。该传动系运转工况在一个显示屏上显示。
ZF公司研制生产的T7000系列动力换挡传动系已经大规模批量装配在Deutz-Fahr公司的拖拉机和国内的五征、一拖、中联重科等国产拖拉机上。这种T7000型传动系有4个挡次为负载换挡和预选手柄式逆向负载换挡，前后挡可分别达40个，最高行驶速度可达到km/h0 Steyr拖拉机传动系换挡操作、提升器操作和电子附加阀则共用一个多功能于柄操作。
Renault公司和M.F.公司两家共建的CIMA公司开发和生产出一种有4个挡次为负载换挡的传动系， 有48个前进挡，48个倒挡，其同步逆向机构采用预选手柄式换挡操作。 John Deere公司在这一功率等级的拖拉机上分别装有4个挡次为负载换挡的传动系或全动力换挡传动系。 这种传动系的特点主要是便于在有架式拖拉机上安装，使传功系箱体轻量化 Fendt公司的拖拉机上装用一种有4个挡次为负载换挡的传动系，并装有一个涡轮式离合器，传动系的输入力矩与其滑转率成比例， 并与负载换挡离·合器的负荷有关。这样，就可获得一个较高的换挡舒适性。 国外有关人士称，负载换挡传动系在目前这种技术状况下装用于这一功率等级的拖拉机是比较合适的， 今后这一功率功率等级拖拉机发展的最佳方案是全部装用无级变 速传动系。对此有两种设计概念：由Steyr公司提出的S-MATIC机构和由ZF公司提出的ECCOM 1.5机构，ZF公司生产的ZF型传动系已经在一些拖拉机产品上批量供货。
4.大功率拖拉机（115～210 kW）用传动系
国外大功率拖拉机装全动力换挡变速箱的占大多数．所有功能均可采用电子液压操作，且部分操作功能还可电脑程序化管理二 目前，装用全负载换挡传动系的拖拉机越来越多。
John Deere、MF、Case和New Holland等几家公司的这一功率等级的拖拉机均装用了全负载换挡传动系。 如M.F.公司在其 8170型（170 kW）拖拉机上装用FUNK型全负载换挡传动系，有 18个前进挡，8个倒挡。18个前进挡中有 8个挡为主要作业挡， 并可选装前后挡相同的爬行挡机构，在座椅扶手上装有一 个多功能操作机构，用于 操作传动系和提升机构。
Fendt公司在这一功率等级的标准型拖拉机上完全采用兀级变速传功系， 该公司开创了拖拉机传动系技术革命的一个新纪元， 目前这种采用静液压功率分流的传动系已成为该公司无级变速传动系的系列化部件。这种静液压功率分流式元级变速传动系的主要结构特点：从接合到分离无需操作离合器；具有很高的加速度；前进挡无级变速范围O～50 km/h， 倒挡无级变速范围O～38km/ h；可进行最大速度和极限负荷的调整；前 、后挡可快速自动换挡；动力输出轴转速不变，而行驶速度可以不变或变 化；行驶可自动控制，可获得最佳比油耗或最大功率已。
采用新型无级变速传动系的国外拖拉机基本上是采用一个组合机构控制拖拉机的前进速度， 从而简化了换档操纵和于柄。 这种传动系由机械传动部分和液压传动部分组成，根据拖拉机前进速度进行液压功率分配，其功 率通过一个弹性联轴节传递给行星齿轮减速器的行星齿轮支架。 这种无级变速传动系的液压部分有一个轴向柱塞变量泵，该变量泵给两个液压电动机供油，每个液压电动机与一个蓄能轴连接。 其机械传动部件主要负责把相应的传动扭矩传递给蓄能轴，该蓄能轴和中间齿轮相连， 用以把功率传给齿轮。
在做功期间，由电动机驱动行星齿轮架，行星齿轮把驱动扭矩传递给机械传动部分的减速齿轮和液压传动部分的主传动被动齿轮。这个行星齿轮减速器可以把发动机的功率以变量方式分配给传动系的机械传动部分和静愤压传动部分，所以，这个传动机构可以根据拖拉机作业的技术要求和条件把每个扭矩的传动比调整到最佳化。 另外，为了使拖拉机使用放率达到最佳化，这种无级变速传动系还装有两个传动组件，一个专用于田间作业，一个专用于道路运输。
目前，几乎所有的国外公司大马力拖拉机上装用无级变速传动系的产品，但目前这些公司只有高端的拖拉机装用CVT变速箱，只有德国Fendt公司的无级变速拖拉机（有4个系列）的产量最大，约占其拖拉机总产量的60%。
传动系部件及研究方法
国外拖拉机传动系多年来已形成系列化发展， 其部件亦得到显著的技术改进。传动系普遍采用新研制的油压式离合器，其后为同步器换挡，借助于电子技术进行油冷操作控制，不少拖拉机还装用伺服操纵机构，极大地提高了换挡操作的舒适性。
国外拖拉机传动系齿轮齿腹强度也得到明显的改善， 这对于受结构场地限制不可能通过增大外廓尺寸来提高齿轮强度具有重要意义。如采用抛光（研磨）的锥齿轮传动具有较高的使用寿命，并因此而降低传动系噪声，而且加工成本也不高。
国外对于拖拉机传动系噪声的降低原则上有两个途径：排除噪声源或防止噪声的传播。消除原始噪声的措施可以采用提高啃合齿轮精度，优选齿轮的重要结构参数， 采用有利的传动比等；对于降低二级噪声的措施主要是采用激光振动仪对传动箱体进行控制的现代处理方法， 可使降噪最佳化。通过降低喷油润滑的油面， 通过小密闭容器与传动箱油底壳循环部件联通和采用对温式盘式制动器通风等措施也可获得提高传动系效率的结果 二 对于传动系壳体 结构强度计算方法、传动路线的振动分析、齿轮的使用强度和支承要素均得到进一步的改善提高。
传动系部件的试验越来越多地采用多次模拟程序试 J验来代替昂贵的使用试验， 这样在传动系部件开发阶段就可以节省设计时间和试验费用。
传动系部件是一个连续使用的部件， 其质量安全措施，主要从采用全面质量管理（TQM）程序、故障可能性和故障影响分析（FMEA）未提高其可靠性和减少风险。
国外拖拉机传动系的电子技术应用
国外拖拉机传动系所具有的众多新的和改进提高了的机械、液压和电子综合功能中，起决定作用的部分是电子技术的应用。 拖拉机传动系电子技术的应用主要表现在操作舒适性、自动化、电子操纵和调整、电子监测、电子 诊断、数据采集及电子读数显示等。
电子技术可以分为硬件技术和软件技术， 硬件技术有电子传感器、存储器、E-box、电路、保险装置、开关以及指示仪表等。 国外对于拖拉机上使用的电子部件均有较 高的技术要求，要进行广泛的试验，如信号偏移试验、防短路可靠性试验、机械负荷试验、操作再现性（频率次数）试验、温度影响试验、温度影响试验、灰尘试验、稳定性试验、振动和冲击试验、电路结合干扰影响及电磁兼容性试验等。
当前， 国外拖拉机传动系技术己发生了深刻的变化。 动力换挡传动系已经成为市场的主流，而搭载CVT传动系的拖拉机产品也已经投放市场。采用无级变速传动系的先决条件是必须要有新的部件、新的工艺方法、新材料以及电子技术的应用；新设计的拖拉机传动系的效率应达到负载换挡传动系的效率；无级变速传动系的设计应与其他电子控制部件，如EHR 型提升机构、电控附加阀、柴油机电子控制装置和用于 “拖拉机－机具－管理系统 ”的机组电子控制元件相适应等。