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。

在我国，手扶收获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收获机械变速箱厂家等先进技术，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。

手扶收获机械变速箱拖拉机无级变速可直接采用液压泵和液压马达的形式，但静液压传动效率低和噪声大；机械的无级变速大多采用V 带和胶带轮直径变化的传动形式。胶带用橡胶或金属制造，但传动比变化范围小。试验时牵引Case 公司530B 型联合整地机，深松30 cm，牵引阻力约49 kN 左右。当拖拉机通过试验地的一小段坡地时，阻力增大很多，拖拉机收获机械变速箱厂家平稳自动降速很快通过；而同样功率的有自动动力换挡的拖拉机需要频繁换挡，速度变化大，生产率降低；这时无级变速的优越性非常突出。这台拖拉机现已使用4年，基本无故障，工作可靠。

在控制策略上，Case IH公司Steiger拖拉机16F／2R全动力换挡手扶收获机械变速箱变速箱按照拖拉机作业特点，分成田间和公路两种自动换挡模式，根据变速箱收获机械变速箱厂家输出轴转速、当前的挡位数和发动机转矩负载，自动选择前进挡位，田间作业时，采用动力控制模式，以获取最大动力输出，而在公路运输时，采用经济模式，从而使燃油喷射更加精确，油耗更低。而New Holland公司则开发出拖拉机行走速度管理系统GSM，其不仅包括自动换挡功能，还可在田间作业负荷变化时，自动调节发动机转速与变速器挡位相匹配使拖拉机按照驾驶员设定的工作速度进行作业，在保证经济性的前提下能大幅提升生产效率。

虽然半动力换挡手扶收获机械变速箱变速器在一定程度上减轻了驾驶员的负担，但仍需手动换段，需要驾驶员的经验来操作，达不到对拖拉机作业的实时精确控制，从而使作业效率最大化。因此为满足智能化作业的要求，由半动力发展为全动力换挡，从而有利于实施换挡控制策略，以使挡位切换能根据作业负荷来实时改变，提高燃油经济性。如纽荷兰T7040拖拉机采用的18+6全动力换挡变速器收获机械变速箱厂家，在技术上要大大高于一般的5区域或6区域半动力自动换挡变速箱，其主要优势是：可在1．9—40 km／h的全速度段范围内通过两个按钮控制改变挡位，不需要踩离合器。而且在选定自动功能后，挡位完全实现完全自动控制，即自动增减挡位。