在我国，手扶农业机械变速箱动力换挡变速器最早是在工程机械上得到应用，如1966年柳工Z435装载机上使用的定轴式变速器，随后在1970年开始在ZL50装载机上使用行星式变速器。此后在80年代又先后引入了日本TCM叉车的变速器和德国ZF公司电液控制定轴式变速器农业机械变速箱供应商等先进技术，使我国这一行业水平有了较大的提高 。目前动力换挡变速器主要在装载机、推土机、叉车、平地机和压路机上得到广泛的应用，国内以吉林大学、北京理工大学、同济大学为主的各科研院所机构均对液力自动变速控制技术进行了研究，并取得了一些科研成果。但这些研究主要集中在汽车和工程机械上，而在农业拖拉机上的应用研究较少。此后直到2010年，中国一拖集团公司与国外合作，逐步研发了东方红IJz、LA、LF等系列重型动力换挡拖拉机，才实现我国大功率拖拉机在该项目上零的突破。

拖拉机自动变速箱与汽车上使用的手扶农业机械变速箱自动变速箱原理和工作过程相似，不需要驾驶员参与换挡，换挡过程按照既定程序进行，按照自动变速箱采取的传动形式可分为液力机械式变速箱、静液压式变速箱以及液压机械式变速箱三种。（1）液力机械式变速箱的主要特点是：其传动通过液力变矩器或是液力祸合器与变速箱进行串联，使农业机械变速箱供应商拖拉机起步更加平稳，防止过载破坏。（2）静液压式变速箱的主要特点是：将液压传动装置和变速箱串联传动，液压传动装置负责发动机的全部功率，操作简单平稳。（3）液压机械式变速箱的主要特点是：除了将液压传动装置和变速箱串联传动外，还需要通过差动机构功率的合流或分流，完成液压传动装置与纯机械传动的选择性传动。自动变速箱在先进的拖拉机上应用的越来越广泛。

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。德州农业机械变速箱变速箱有异常声响，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。

换挡规律通过研究拖拉机农业机械变速箱供应商各挡位自动换挡时刻与控制参数(如作业速度、负荷程度、滑转率、发动机输出转速转矩等)之问的关系，并经过性能仿真优化后，确定最佳换挡点 ，避免换挡循环。 目前手扶农业机械变速箱拖拉机自动变速器换挡规律是从汽车传动系所采用的以车速和油门开度为控制参数的“两参数换挡规律”基础上发展而来的。但这些传统的换挡规律是建立在被控对象精确数字模型基础上，对于拖拉机和工程车辆，由于工况复杂，负荷变化剧烈，建立其精确模型比较困难，使基于数学模型的各类控制方法难以解决这一问题。因此近年来许多研究将智能控制理论应用于换挡规律，如I．Sakai等提出了模糊换挡策略 J，K．Hayashi等提出了根据输入转速和加速踏板位置变化量利用模糊逻辑判断车辆负载和驾驶员意图、根据车辆速度、负载、驾驶员意图和加速踏板位置利用神经网络原理决策换挡位置的智能控制策略 。Jonas Fredrikson采用自适应反馈方法构建控制器，并提出将发动机作为主动控制一部分的非线性换挡控制方法 。现代控制方法的引入，并增加能够反映具体作业状态和环境状态的参数，使得换挡时机和挡位分布更加合理，可以大大提高了车辆的燃油经济性和作业效率。