目前，我国玉米收获机的自动化水平比较低，恶劣的工作环境下可靠性较差，较慢的行驶速度增加了运输费用。由于液压机械无级变速器具有减小冲击、提高经济性、便于实现自动化等优点，现已大量应用于军工机械、工程机械等领域，在农用机械的应用中非常少。因此，深入了解液压机械无级变速器特性，将其应用于玉米收获机的研究具有重要的现实意义。本文设计了适用于4YZ-3型玉米收获机的液压机械无级变速器结构，并对其特性进行深入分析。根据其作业要求设计了变速器的控制策略，并进行了仿真分析，本文研究工作如下。根据4YZ-3型玉米收获机的技术要求，设计了液压机械无级变速器的机械结构，建立了CATIA三维模型，并对其传动比特性、转矩特性、效率特性进行了深入详细的分析。利用键合图理论建立了变速器F4段的Simulink仿真模型，并进行了效率仿真。选取4YZ-3型玉米收获机的发动机，建立发动机的数学模型，得到最佳经济型曲线。依据玉米收获机的作业工况对发动机和变速器进行了最佳经济性匹配。根据玉米收获机的行走和作业时对变速器的不同要求，提出了基于驾驶员意图两种工作模式控制策略，建立整车的Simulink仿真模型。仿真验证了控制策略可以使发动机工作在最佳经济性曲线附近；变速器可以满足作业和行走模式的不同要求；作业模式时遇负载突变时，控制策略可以自行改变发动机功率，保证作业质量。本文的研究成果对液压机械无级变速器在农用收获机械的应用中具有一定的理论和现实意义。