变速器是拖拉机传动系的关键部件之一，研究其动力学特性对改善变速器本身以及整车性能有重要意义。动力学仿真和有限元分析是CAE技术的主要内容，能有效代替实物样机模型进行试验设计工作。电控机械式自动变速器(Automated Mechanical Transmission，简称AMT)是在原手动机械式变速器主体结构的基础上，运用现代控制理论、传感器技术、微控技术和信息处理技术，采用电动、气动或液动的控制方式实现车辆变速器按照实际需求自动换挡。AMT弥补了手动机械式变速器换挡困难、操作频繁等问题，能有效提高拖拉机的动力性、经济性和操作自动化水平，在拖拉机上有着良好的应用前景。本文以东方红-MG系列轮式拖拉机手动机械式变速器为研究对象，在分析AMT工作原理的基础上，完善了原手动机械式变速器的挡位布置形式，使用同步器替代原啮合套换挡机构，确定了AMT操纵控制机构的类型。采用Pro/E参数化设计方法建立了AMT零部件及装配实体模型，通过干涉检验和运动学仿真分析验证了设计的正确性。利用有限元软件建立了AMT主要零部件的有限元模型，分析了零件的模态特性和传动轴的临界转速，建立了齿轮碰撞数学模型和变速器传动的刚体动力学模型，对变速器的传动性能进行了仿真分析。利用输入轴模态中性文件建立了变速器传动的刚柔耦合动力学模型，分析了变速器传动轴的结构动力学特性。简述了同步器的工作过程，建立了同步器的仿真模型，对设计的同步器模型进行了仿真分析，验证了设计参数的正确性。本文为拖拉机变速器的设计分析提供了新的思路。