科目：
- 一般信息
- 單級和雙級減速
- 縱向或橫向變速箱
- 齒輪和齒輪
- 操作變速箱
- 同步裝置
- 拆開變速箱
- 恆定網格
- 滑動網格
- 齒輪比
一般信息：
變速箱的目的是調整引擎轉速，使可用的引擎扭力和功率適應不同的駕駛條件。 這可能是在加速或減速、運輸重物、上下斜坡以及駕駛時可能發生的空氣和滾動阻力變化時。 在大多數情況下，在這些不同的情況下換至更有利的檔位將導致更好的燃油消耗以及更大的扭力和功率。
在低檔位（例如第二檔）比在較高檔位（例如第四檔）有更多的可用引擎扭力。 這是因為引擎的曲軸在二檔時轉數更多，並且在加速時比在高檔時轉速更快。 因此，在重載行駛（例如大篷車）時，明智的做法是不要使用太高的檔位。 當然不是在山裡。
單次和雙次減少：
手排變速箱分為兩組，即單減速和雙減速。 減少是傳輸的另一個詞。 所以它實際上意味著“單雙”傳輸。 其意義如下所示。
單次還原
輸入軸和輸出軸的齒輪直接相互連接。
A：輸入軸（驅動軸，來自引擎）
B：輸出軸（主軸）
雙重減少
掛入一檔； 第一檔的驅動力從 A 到 B，從 C 到 D。
透過輸入軸向齒輪 A 施加力。 此齒輪與齒輪 B、D 和 E 直接連接。由於第一個齒輪已接合，因此同步器已將輸出軸連接到齒輪 D（請參閱藍色箭頭）。 從齒輪 B 開始，驅動力透過輸出軸離開變速箱。 輸出軸驅動差速器，差速器可以位於變速箱中（在前輪驅動汽車中），也可以將差速器安裝在其他位置，例如在後輪驅動汽車中。 有關此內容的更多資訊將在本頁後面進行解釋。
A：輸入軸齒輪（驅動軸，來自引擎）
B、C 和 E：副軸齒輪
D & F：輸出軸齒輪（主軸）
第二檔已接合。 同步裝置與齒輪 D 斷開並連接到齒輪 F（請參閱藍色箭頭）。 此時，齒輪D旋轉，但未連接至輸出軸。 F 檔是，所以驅動力現在從 A 到 B，從 E 到 F。
由於齒輪 C 和 E 具有不同的尺寸，因此傳動比發生了變化。 這意味著在相同車速下耦合後引擎轉速有所下降。
變速箱縱向或橫向：
該圖顯示了後輪驅動汽車的示意圖。 引擎缸體縱向（縱向）放置，變速箱配備雙減速。 最終齒輪（差速器）位於後軸並驅動後輪。 這是BMW等公司經常使用的驅動類型。
該圖顯示了前輪驅動汽車的示意圖。 引擎缸體橫向放置，變速箱配備單級減速。
驅動力進入輸入軸（驅動軸）並透過嚙合的齒輪傳遞至輸出軸。 差速器整合在變速箱殼體中。 這種類型的驅動器用於大眾高爾夫和福特福克斯（當然還有許多其他品牌！）
該圖顯示了前輪驅動汽車的示意圖。 引擎缸體和變速箱均縱向放置。 引擎缸體位於前軸前方，變速箱位於後軸後方。 差速器安裝在驅動軸上。 該系統用於較舊的大眾帕薩特、斯柯達速派和奧迪 A4 等車型。 較新的型號現在具有橫向引擎缸體（即下面的情況）。
齒輪和齒輪：
不同的齒輪尺寸可以達到不同的齒輪比。 我們將這些傳動比稱為齒輪。 例如，當大齒輪由小齒輪帶動時，小齒輪可以轉3圈，而大齒輪只能轉一圈。 則傳動比為1:1。 延遲和功率增加了 3 倍。 當小齒輪有3個齒時，大齒輪就有20個齒。
下面您可以看到可以換檔的不同檔位。 您可以看到，對於每個齒輪，頂軸（主軸）的右側齒輪在齒輪 2 和 3 中變得越來越小。 副軸右側的齒輪變大。 這樣不斷增加傳動比，這就是切換到另一個檔位的最終目標。
第一檔：
驅動力從箭頭處左側進入驅動軸。 驅動力直接傳遞至副軸齒輪。 次軸是底部軸。 副軸上最小的齒輪連接到輸出軸上的倒數第二個齒輪。 由於齒輪的尺寸，輸出軸的轉動速度比輸入軸慢得多。 這造成了最大的延誤。 第一檔具有最大的減速度，這樣你就可以從靜止加速，扭矩增加很多。
二檔：
左側的齒輪保持嚙合狀態。 驅動力透過副軸的第三檔傳遞到輸出軸的第三檔。 輸出軸的轉動速度仍然慢於輸入軸。 所以還是有延遲的。 現在減速小於一檔，因此在相同的引擎轉速下，可以實現比一檔更高的車速。
第三檔：
驅動力經過副軸二檔和輸出軸二檔。 輸出軸的轉動速度仍然慢於輸入軸。 現在減速速度再次小於二檔，因此現在在相同的引擎轉速下可以實現比二檔更高的車速。
第四檔：
這稱為直接價格。 驅動力從輸入軸直接傳遞到輸出軸。 因此，引擎扭力以一對一的方式傳遞至車輪。 事實上，變速箱此時並未工作。
對於五速變速箱，第四檔始終是直接驅動。 然而，對於6速變速箱，第五檔是直接驅動的。
五檔：
在第五檔時，兩個後鏈輪連接在一起。 副軸上最大的齒輪連接到輸出軸上最小的齒輪。 這稱為“超速”。 輸出軸現在比輸入軸旋轉得更快。
1、2、3檔為減速； 輸入軸的旋轉速度比輸出軸的旋轉速度快。 在四檔中，輸入軸的旋轉速度與輸出軸的旋轉速度一樣快（prise-direct）。 因此，第 5 檔是真正的加速度，因為在該檔中，輸出軸是所有齒輪中唯一比輸入軸旋轉得更快的齒輪。 在高速公路上行駛時，引擎轉速會降低。 當您需要加速時，通常必須切換回較低的檔位。
其他：
當選擇倒車檔時，在副軸和輸出軸的齒輪之間放置一個額外的齒輪。 通常，當底部齒輪逆時針轉動時，安裝在其上的頂部齒輪將順時針轉動。 如果在右轉齒輪旁邊放置另一個齒輪，它會再次逆時針轉動。 這實際上也是在變速箱中完成的。 輸入軸僅以正常方式驅動，額外的齒輪將導致輸出軸沿相反方向旋轉。
Conclusie:
上面解釋了透過耦合不同尺寸的齒輪，產生不同的傳動比（即加速度）以及傳動系統如何運作。 下面解釋了操作桿時齒輪的接合和分離如何運作。
變速箱操作：
當變速桿在內部移動時，連接到變速箱的電纜或桿（取決於變速箱/機構的類型）也會移動。
在下圖中，您可以看到巴拉杜拉軸可以前後移動。 空間以粉紅色表示。 滑架軸控制換檔撥叉。 換檔撥叉借助換檔環將同步嚙合環壓向鏈輪。 當換檔到下一檔時，滑架軸向後移動，將換檔撥叉置於空檔位置。 透過改變檔位，相同的撥叉透過滑架軸沿相反方向移動以接合另一個檔位（例如從第三檔到第四檔）或使用不同的滑架軸來移動其他換檔叉操作。
變速箱中有多個滑架軸。 每個滑架軸可以接合或分離兩個齒輪。 透過左右移動變速桿來操作各種滑架軸。 下圖顯示了齒輪的 H 型式。
當駕駛者想要掛入一檔時，他先將變速桿從中心（N表示「空檔」）向左移動。 變速軸將與第一和第二齒輪的滑架軸的齒接合。
透過向上移動控制桿（至一檔），滑架軸向後移動（至影像的右上角）。 換檔撥叉將一檔鏈輪連接至車軸。
若要換至二檔，操縱桿必須向下移動（至空檔）。 換檔撥叉斷開了車軸和齒輪之間的連接。 透過進一步向下移動控制桿，同一個變速撥叉將另一個齒輪連接到車軸上； 現在已接合第二檔。 因此，巴拉杜拉軸可在一檔和二檔之間切換換檔撥叉。
要換至三檔，必須先使二檔鏈輪與車軸脫離。 為此，必須先再次向上移動控制桿（至中間位置）。 然後必須將控制桿移至 H 圖案的中心。 透過將控制桿從左移至中心，三檔和四檔的巴拉杜拉軸接合。 向前和向後推動控制桿將導致第三和第四換檔撥叉向前或向後移動以接合這些齒輪。
當換至第五檔時，操縱桿被一直推到右側。 五檔和倒檔的 Balladeura 軸相連。 若要選擇第五檔，向前推滑架軸，使換檔撥叉將鏈輪連接到軸上。
圖為切換機構。 這種拉索操作機構用於具有橫向引擎缸體的汽車。 由於操縱桿 1 和 2 透過拉索的推拉運動來移動，因此換檔撥叉透過所謂的換檔塔進行移動。
同步裝置：
如果不使用同步裝置，齒輪將不會嚙合或因速度差而發出吱吱聲。 同步嚙合環用於確保齒輪的平滑耦合。 同步器環確保啟動時軸和齒輪的速度相同。 所有檔位（1 至 5 或 6）都是同步的，通常除了倒檔之外。 您也會注意到這一點，因為當您掛上檔位時，齒輪有時會發出吱吱聲。 有時倒檔齒輪是同步的。
未嚙合的齒輪的齒輪繞輸出軸自由旋轉。 因此，嚙合齒輪意味著將自由旋轉的齒輪耦合到輸出軸。 當齒輪嚙合時，輸出軸的速度必須與待嚙合的齒輪的速度相對應。 同步嚙合環透過鍵槽連接到輸出軸，因此以與輸出軸相同的速度旋轉。 需要接合的齒輪的速度與輸出軸不同，因此也與同步嚙合的速度不同。 由於換檔撥叉移動，同步嚙合裝置隨之移動，同步嚙合環的錐形部分將壓在齒輪的內錐形表面上。 兩個部件的圓錐部分相互擠壓，平衡圓錐表面之間的摩擦力。 當兩個齒輪之間不再存在速度差時，可將變速套筒推入，使輪齒相互滑入，使齒輪嚙合而不會發出嘎吱聲。 同步器不僅在接合齒輪時起作用，而且在換檔和降檔時也能發揮作用。
同步嚙合環換檔過快是非常糟糕的，因此需要用力將控制桿壓入齒輪。 同步網格將沒有時間進行同步。 因此，換檔時最好克服阻力輕輕按下操縱桿，直到它幾乎自動換檔為止。
同步嚙合環是磨損零件。 換檔過程中會產生摩擦，因此隨著時間的推移，該部件會磨損。 正常使用時，同步嚙合環可以延長汽車的使用壽命，但使用不當或運動換檔時，同步嚙合環會過早磨損。 下圖中同步嚙合環和齒輪之間的距離 (3) 將會變小。 這是因為同步嚙合環在接觸鏈輪的界面上磨損。 這部分以距離 1 表示。
拆開變速箱後，可以檢查同步嚙合環是否磨損。 同步嚙合環與鏈輪之間的距離可用塞尺測量。 齒輪不應嚙合。 當同步嚙合環磨損時，同步嚙合環與齒輪之間的距離變小。
汽車或變速箱的製造商在車間文件中描述了同步嚙合環的磨損極限。 如果測量值小於車間文件中的最大磨損值，則必須更換。
變速箱拆解：
本節介紹如何拆卸變速箱。 這可以很好地了解變速箱內部的實際情況以及如何更換變速箱中的零件。 這涉及引擎縱向放置的後輪驅動汽車的變速箱。
所示變速箱後部的許多螺栓可以拆卸。 然後可以將後部滑出。 當然，在拆卸任何部件之前，必須先排空變速箱油。
帶有車軸和齒輪的內部連接在背面。 拆卸時，整個內部結構都會從變速箱殼體中取出。
副軸的軸承可以在內部看到（安裝時位於主軸穿過的孔的右側）。
傳動軸孔左側可見五個孔。 這五個孔包含滑架軸的四個端部。
此圖顯示了驅動軸、齒輪和帶有換檔撥叉的滑架軸。 換檔時，相關滑架軸旋轉移動，使換檔撥叉操作齒輪的同步嚙合環，使齒輪嚙合。
將撥叉連接至滑架軸的夾緊銷或螺絲拆下後，滑架軸即可滑出。 這會導致換檔撥叉鬆脫。 換檔撥叉可以從車軸上滑落。
下圖顯示了齒輪的外觀。 如果需要更換齒輪或同步嚙合環，則必須從變速箱殼體的另一側拆下軸。 齒輪和同步器必須從軸上壓下來。 然後必須將新零件壓回軸上。
為了檢查同步嚙合環是否仍然正常，必須測量鏈輪和同步嚙合環之間的距離。 如果該距離大於製造商規定的最大值，則同步嚙合環已磨損。 需更換同步嚙合環。 本頁「同步設備」部分描述如何執行測量。
恆定網格：
對於常嚙合齒輪箱，齒輪「持續」嚙合在一起。 齒輪安裝在輸出軸上，並透過變速套和爪形聯軸器相互連接。 上面的解釋總是討論常嚙合齒輪箱。
在下圖中，右變速套向右移動以接合一檔，向左移動以接合二檔。
滑動網格：
這些是“滑動”和“互鎖”的英語單字。 對於這種類型的變速器，透過換檔來選擇特定的檔位。 如今，這種技術仍在倒檔中使用，但不再在現代變速箱中使用，因此我們不會對其進行過多討論。 齒是直的，末端有斜角。 使用這種類型的變速箱，換檔時您總是會聽到嘎吱聲，因為它當然不同步。
齒輪比：
變速箱中的傳動比必須精確計算和構造。 下圖顯示了 X 軸上的車速和 Y 軸上車輪上的力。 可以看到1檔車輪受力很大，但在低車速時停止。 此後的每個檔位對車輪的作用力較小，速度範圍較高。
點擊此處前往齒輪比頁面，其中所有傳動比均透過幾何級數和修正後的幾何級數（Jante 級數）與 K 因子計算。
然後還可以計算每個變速器的最大車輛速度。
