作为农业大国，我国拖拉机的需求量和产量一直位居世界前列，但我国拖拉机技术相比国际先进水平存在很大差距。目前我国市场上的拖拉机多为机械式手动变速箱，换挡时动力流中断，且操作繁琐，限制了工作效率的提高。动力换挡变速箱作为先进技术产品，解决了机械式手动变速箱的弊病，在发达国家的大功率拖拉机上普遍应用。我国对拖拉机动力换挡技术的研究仍处于起步阶段，市场上鲜有成熟的动力换挡拖拉机产品。因此本文以某款机械式手动换挡拖拉机为基础，设计了一种适用于拖拉机的动力换挡副变速器。　　首先，在对目前普遍使用的动力换挡变速箱的传动形式进行分析的基础上，针对设计目标，确定了动力换挡变速箱的结构方案。从行星齿轮机构特点、行星齿轮机构运动学、力学和换挡规律的角度对动力换挡变速箱的结构方案进行了分析。参考国外同功率等级产品，确定了拖拉机各挡理论车速和传动比，并对原手动换挡拖拉机和改进后动力换挡拖拉机的动力性和经济性进行了理论分析和对比。　　其次，应用KISSsys和KISSsoft软件建立了动力换挡变速箱模型，对齿轮、轴、轴承、湿式液压离合器和湿式液压制动器的结构参数进行了设计和校核。针对动力换挡的关键零件行星机构齿轮，以提高承载能力、减小振动和噪声为目标，利用KISSsoft软件中的行星机构模块进行了齿轮参数的优化及修形。齿面接触分析结果表明，优化及修形后齿轮性能得到了极大改善。　　再次，在参考汽车自动变速箱液压系统的基础上，设计了适用于该动力换挡变速箱的液压控制系统，绘制了液压系统原理图，确定了液压系统流量和油压需求，分析了执行器缸压变化，并对包括液压油泵、调压阀和换向阀在内的液压系统主要元件进行了选型分析。　　最后，基于仿真软件SimulationX建立了该动力换挡拖拉机传动系统模型、液压控制系统模型和整车模型。对载荷突变下的动力换挡和手动换挡，以及前进、倒退之间的动力换向进行了仿真，以验证动力换挡变速箱的作用效果。仿真结果表明，本文设计的动力换挡副变速器能够顺利实现动力换挡和动力换向功能，与原机械式手动换挡相比，换挡时间减少，换挡平顺性得到了改善。