在拖拉机发展的早期，使用的主要是手扶农业机械变速箱总成手动变速箱，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。同步器换挡变速箱农业机械变速箱总成厂家利用了摩擦原理，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。

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，所以它们在手扶农业机械变速箱总成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，由于拖拉机农业机械变速箱总成厂家技术起步较晚，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。

动力换挡变速箱是1959年卡特彼勒首次在拖拉机上应用，由于具有换挡过程容易，保证动力连续不断，优化了操作性能，提高拖拉机工作效率的特点，得到了很多厂家的认可。动力换挡变速箱可分部分动力换挡变速箱和全动力换挡变速箱两种。部分动力换挡的应用领域主要在定轴轮系变速箱上。而经过多年的发展，全动力换挡变速箱如今已达到具有12个前进挡位的多排挡全负载换挡，这种换挡方式多用于具有摩擦元件布置的周转轮系变速箱结构上，通过先进的电液控制系统完成特定的执行元件接合与分离，从而实现全动力换挡的要求。这种变速箱广泛的应用于各大厂家的拖拉机上，其中包括了美国凯斯公司生产的CX系列、法国雷诺公司生产的175-74T2系列。

故障现象：挂档时无论离合器踩的多深，档也挂不上去，还会产生“吱咯、吱咯”的打齿轮响声。原因及排除方法：一是离合器分离不彻底，挂档时手扶农业机械变速箱总成箱体内齿轮仍然转动，导致挂档困难，此时要重新调整离合器压爪丝或者是离合行程。二是固定拨叉的螺丝松动或者是拨叉磨损严重、变形；应换新件。三是花键轴磨损严重或者上面有缺口，导致滑动齿轮移动不畅，也会出现挂档困难；应更换相应的配件。晋中农业机械变速箱总成变速箱有异常声响，故障现象：挂档困难，声响比以往大出许多。原因及排除：一是变速箱的齿轮油油量不足或是齿轮油号不对，导致黏度不够，润滑不良，此时应添加或更换齿轮油。二是轴承、齿轮、花键轴或轴套磨损严重、损坏，各种间隙增大，也会产生大的声响，要仔细检查，予以更换新件。