在拖拉机发展的早期，使用的主要是加工变速箱手动变速箱，它的结构较为简单，在技术上可分为：滑动齿轮换挡、啮合套换挡以及同步器换挡三种方式，滑动齿轮换挡主要是通过主齿轮在驱动轴上来回滑动，在不同的位置上与从动齿轮啮合，是最基础的变速方式。啮合套换挡是指在主动轴上存在一个空套齿轮，它与从动轴上的齿轮长期处于啮合状态，通过移动主动轴上的啮合套，将主动轴的动力传递给空套齿轮。同步器换挡变速箱变速箱供应商利用了摩擦原理，这有利于保证主从动齿轮在啮合时有相等的圆周速度，这就使得在换挡过程中更加平顺，避免了齿轮啮合时的冲击，确保了齿轮的使用寿命，这在拖拉机手动变速箱的发展过程中具有重要的意义。

故障现象：挂档时挂不上所需要的档位或者是摘不掉档，必须踩下离合器才能起动发动机。原因及排除方法：一是加工变速箱变速杆或拨叉与滑动齿轮的环槽严重磨损，或锁定装置损坏，此时应进行修理或更换损坏的零件。二是前一个档位没有摘掉或摘清，就挂上了第2个档位，比如：3档没摘掉或没摘清就直接挂到5档的位置，这样5档就摘不掉了，发动机变速箱供应商一起动就是5档，此时就必须打开变速箱盖进行人工修理。故障现象：拖拉机在正常行驶、遇到颠簸的路面或者遇到大的负荷时，就会自动脱档，使拖拉机无法正常行驶，然后你再挂上档，遇到上述情况又会脱档。原因及排除方法：一是齿轮、花键轴或滚动轴承严重磨损，要打开箱体，查明原因予以修理。二是挂档时变速档没有推到底，齿轮与齿轮咬合不到位，或者是拨叉没到锁定的位置，因此挂档时一定要挂到位。三是拨叉磨损严重或者严重变形，使滑动齿轮来回窜动，导致跳档，更换新拨叉。四是齿轮与齿轮磨损严重，产生锥形面，接触不到位，或者是锥形产生的推力大于锁定力时，就会造成脱档、跳档；检查磨损情况，予以更换。五是锁定弹簧长期负压工作导致变形弹性减退，应更换新件。

啮合套换挡相对于滑动齿轮换挡具有体积小、换挡相对容易的优点。由于滑动齿轮换挡和啮合套换挡具有结构简单、加工制造成本低等优点，所以它们在加工变速箱拖拉机产生的初期应用极为广泛。但随着操作者对拖拉机驾驶平顺性以及变速箱使用寿命的要求日益增长，同步器换挡变速箱的优势也就逐渐凸显出来。自从20世纪30年代同步器变速箱被发明，它在欧美市场的使用就越来越广泛，这也就导致了滑动齿轮换挡和啮合套换挡结构的变速箱已经逐渐被淘汰。对于我国，由于拖拉机变速箱供应商技术起步较晚，现阶段滑动齿轮换挡和啮合套换挡结构还在很大程度上被使用，由于手动变速箱换挡时会中断拖拉机动力，使得拖拉机的工作效率降低，操作变得更为繁琐，因此，随着时代的发展，对于变速箱操作的简化要求也就越来越高。

车辆传动系统是决定大功率车辆性能的关键部件。我国目前使用的加工变速箱拖拉机动力传动系统大多采用的是固定轴式齿轮变速器，它具有效率高、成本低、结构简单等优点，从而获得广泛应用。但这种手动机械式变速器属于非动力换挡，输出转矩与转速变化比较大，换挡时首先分离主离合器以切断动力传递，然后操纵换挡同步器进行挡位变换，需要驾驶员凭经验决定换挡时刻，换挡最佳时机不易把握，而且由于频繁换挡操作，易使驾驶员疲劳，进而影响行驶安全 。此外，拖拉机作业环境恶劣，外界负荷波动频繁，这就要求发动机和变速箱变速箱供应商能适时地变更转速和扭矩以适应负荷和行驶阻力的不断变化，这些通过仅仅依靠驾驶员操纵传统的机械式变速器来实现，难以保证拖拉机的动力性和燃油经济性，而且增加了劳动强度。

加工变速箱全动力换挡自动变速器与一般的半动力自动换挡变速箱相比，给用户带来的主要好处与利益是：一是作业效率更高(发动机功率相同时)，耗油率更低；二是在田间作业条件复杂时，特别是低湿地作业时的通过性能更好；三是对于大中功率级别的拖拉机，不需要手动操纵机械式换挡，变速箱的整体可靠性更高。四是由于变速箱供应商变速箱内部动力传动路线简单，产生的内耗以及热量少，变速箱壳体可采用高强度铸钢材料而不是铝质材料，变速箱总体结构更加坚固耐用。为提高拖拉机在轻负荷作业时的经济性，大功率拖拉机大多在原有挡位的基础上增加直接挡或超速挡用于提高行驶速度。