手動變速箱是由不同齒比的齒輪組構成的，它工作的基本原理就是透過切換不同的齒輪組，來實現齒比的變換。平常駕駛中的換擋也就是指換齒輪比。

齒輪變速變矩原理

接下來，讓我們透過一個簡單的模型來給大家講講，手動變速箱換擋的原理。下圖是一個簡易的3軸2擋變速箱的結構模型。

輸入軸（綠色）也叫第一軸，透過離合器和發動機相連，軸和上面的齒輪是一個硬連線的部件。紅色齒輪軸叫做中間軸。輸入軸和中間軸的兩個齒輪是處於常齧合狀態的，因此當輸入軸旋轉時就會帶動中間軸的旋轉。黃色則是輸出軸，它也叫第二軸，直接和驅動軸相連（只針對後輪驅動，前驅一般為兩軸），再透過差速器來驅動汽車。

當車輪轉動時同樣會帶著花鍵軸一起轉動，此時，軸上的藍色齒輪可以在花鍵軸上發生相對自由轉動。因此，在發動機停止，而車輪仍在轉動時，藍色齒輪和中間軸出在靜止狀態，而花鍵軸則隨車輪轉動。這個原理和腳踏車後軸的飛輪很相似。藍色齒輪和花鍵軸是由套筒來連線的，套筒隨著花鍵軸轉動，但同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來齧合齒輪。

說完這些，換擋的過程就很好理解了，當套筒和藍色齒輪相連時，發動機的動力就會透過中間軸傳遞到輸出軸上，在這同時，左邊的藍色齒輪也在自由旋轉，但由於沒有和套筒齧合，所以它不對花鍵軸產生影響。而如果套筒在兩個藍色齒輪之間時，變速箱在空擋位置，此時兩個藍色齒輪都在花鍵軸上自由轉動，互不干涉。

一個傳統的5速手動變速箱換擋的原理也是一樣的，只是變速箱結構中增加了套筒和齒輪組的數目，使之擁有更多的擋位。

在換擋桿左右移動時，是在選擇不同的換檔叉；前後移動時則是選擇不同的齒輪。

而倒擋則是透過在中間軸（紅色）和輸出軸（藍色）之間增加一個齒輪來實現的。由於增加了一個齧合齒輪，因此倒擋的齒輪始終會朝其他齒輪相反的方向轉動。這個齒輪由於只起到改變齒輪旋轉方向的作用，因此也稱為惰輪。

手動變速器基本結構

手動變速器主要由殼體、傳動元件（輸入輸出軸、齒輪、同步器等）、操縱元件（換擋拉桿、撥叉等）等組成。

當變速器處於一檔、二檔時齒輪齧合及動力傳遞路線，其它檔位同此。

一般的手動變速箱，都是透過推杆連線或者是拉線來控制換擋的。推杆連線的換擋控制方式，更為直接但是傳遞的振動會很大；而拉線式的雖然沒有振動，但是擋位顯得不是很清晰。

手動變速箱的優缺點分析

優點：結構簡單，效能可靠，製造和維護成本低廉，且傳動效率高（理論上會更省油），另外，由於是純機械控制，換擋反應快，且可以更直接的表現駕駛者的意願，因此也更富駕駛樂趣，這些都是手動變速箱的優點。

缺點：操作繁瑣，擋位切換時頓挫明顯。

　手動擋變速箱如何能順利的變換檔位，最關鍵的部件就是離合器，我們先說說離合器，在汽車起步之前，駕駛員先踩下離合器踏板，將離合器分離，使發動機和傳動系脫開，再將變速器掛上檔，然後逐漸鬆開離合器踏板，使離合器逐漸接合。在接合過程中，發動機所受阻力矩逐漸增大，故應同時逐漸踩下加速踏板，即逐步增加對發動機的燃料供給量，使發動機的轉速始終保持在最低穩定轉速上，而不致熄火。同時，由於離合器的接合緊密程度逐漸增大，發動機經傳動系傳給驅動車輪的轉矩便逐漸增加，到牽引力足以克服起步阻力時，汽車即從靜止開始運動並逐步加速。我們再說說手動擋變速箱的工作原理，手 動變速箱是有不同齒比的齒輪組構成的，它工作的基本原理就是透過切換不同的齒輪組，來實現齒比的變換。作為分配動力的關鍵環節，變速箱必須有動力輸入軸和輸出軸這兩大件，再加上構成變速箱的齒輪，就是一個手動變速箱最基本的元件。動力輸入軸與離合器相連，從離合器傳遞來的動力直接透過輸入軸傳遞給齒輪組，齒輪組是由直徑不同的齒輪組成的，不同的齒輪比例所達到的動力傳輸效果是完全不同的，平常駕駛中的換擋也就是指換齒輪比。