井下铲运机是一种主要用于井下矿山的无轨设备。井下铲运机的特点为车身矮、中央铰接,前端为铲、运、卸联合作业设备。传动系统采用装有液力变矩器的液力机械传动。井下铲运机工作环境恶劣,高温、高湿、路况变化大、空间狭小、光线昏暗等。为了适应工况要求,驾驶员不仅要完成铲运机的方向操控和工作装置操控,还要频繁的变换铲运机挡位。井下铲运机挡位操纵杆相对一般汽车而言,变化困难,而且频繁的变换铲运机挡位会极大增加司机的劳动强度,甚至引起安全隐患。同时挡位的选择影响着铲运机的动力性和燃油经济性,由于驾驶员水平的不一致,很难保证铲运机的工作效率。因此,为了减轻驾驶员劳动强度、改善铲运机操纵性能、提高生产效率,必须采用自动换挡技术。本文以目前井下铲运机使用的液力变矩器串接机械变速箱的传动方案为基础,在已有的自动变速技术研究成果基础上对井下铲运机自动换挡技术进行理论研究。主要研究内容如下：1.介绍了车辆自动变速技术的组成、原理、分类和自动变速技术的最新研究动态,并详细分析了自动换挡技术对提高铲运机的意义,最后提出了井下铲运机实现自动换挡的基本要求。2.介绍了井下铲运机的传动系统的组成,并对其的性能进行了分析,在原有发动机与液力变矩器匹配理论的基础上,提出了优化匹配的概念。并建立了发动机、液力变矩器、变速器、牵引力、行驶阻力及整车数学模型。3.介绍了趋于成熟的汽车用换挡规律,并分析了这些换挡规律不能直接应用于井下铲运机的原因。之后针对井下铲运机的特点,在原三参数效率换挡规律基础上提出了四参数换挡规律,阐述了其换挡原理并确定了换挡点及换挡策略。4.分析了影响换挡质量的主要因素,并对提高换挡质量的方法进行了研究,提出了采用平稳结合阀控制离合器油压的方案。5.根据已建立的相关数学模型。利用Matlab/Simulink建模,建立了发动机、液力变矩器、变速器、整车模型。利用MATLAB/Stateflow建立了最佳换挡规律的换挡过程仿真模型。进行了模拟分析,验证了方案的可行性。