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La caja de cambios o caja de velocidades (suele ser llamada sólo caja) es el elemento encargado de acoplar el motor y el sistema de transmisión condiferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que la misma velocidad de giro del cigüeñal puede convertirse en distintas velocidades de giro en lasruedas. El resultado en la ruedas de tracción generalmente es la reducción de velocidad de giro e incremento del par. 
En función de que la velocidadtransmitida a las ruedas sea mayor, la fuerza disminuye, suponiendo que el motor entrega una potencia constante: dado que potencia es trabajo por unidad de tiempo y,a su vez, trabajo es fuerza por distancia, una distancia mayor (derivada de la mayor velocidad) tiene por consecuencia una fuerza menor. De esta manera lacaja de cambios permite que se mantenga la velocidad de giro del motor, y por lo tanto la potencia y par más adecuado a la velocidad a la que se deseedesplazar el tractor. 
La caja de cambios tiene la misión de reducir el número de revoluciones del motor e invertir el sentido de giro en las ruedas, cuando lasnecesidades de la marcha así lo requieren. Va acoplada al volante de inercia del motor, del cual recibe movimiento a través del embrague, en transmisionesmanuales; o a través del convertidor de par, en transmisiones automáticas. Acoplado a ella va el resto del sistema de transmisión. 
Para comprendermecánicamente el papel de la caja de cambios en el tractor es necesario recordar el concepto de potencia expresado como el trabajo realizado en la unidad de tiempo.