發(fā)動機的物理特性決定了變速箱的存在。首先，任何發(fā)動機都有其峰值轉(zhuǎn)速；其次，發(fā)動機最大功率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)。比如，發(fā)動機最大功率出現(xiàn)在5500轉(zhuǎn)。變速箱可以在汽車行駛過程中在發(fā)動機和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，換檔可以使得發(fā)動機工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。
理想情況下，變速箱應(yīng)具有靈活的變速比。無級變速箱 （CVT）就具有這種特性，可以較好的發(fā)揮發(fā)動機的動力性能。
二、CVT
無級變速箱有著連續(xù)的變速比。其一直因為價格、尺寸及可靠性的關(guān)系而沒有大量裝備汽車。現(xiàn)在，改進的設(shè)計使得CVT的使用已比較普遍。國產(chǎn)AUDI 2.8 CVT
變速箱通過離合器與發(fā)動機相連，這樣，變速箱的輸入軸就可以和發(fā)動機達到同步轉(zhuǎn)速
奔馳C級Sport Coupe 6速手動變速箱
一個5檔的變速箱提供5種不同的變速比，在輸入軸和輸出軸間產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。見下表：
三、簡單的變速箱模型
為了更好的理解變速箱的工作原理，下面讓我們先來看一個2檔變速箱的簡單模型，看看各部分之間是如何配合的：
輸入軸（綠色）通過離合器和發(fā)動機相連，軸和上面的齒輪是一個部件。
軸和齒輪（紅色）叫做中間軸。它們一起旋轉(zhuǎn)。軸（綠色）旋轉(zhuǎn)通過嚙合的齒輪帶動中間軸的旋轉(zhuǎn)，這時，中間軸就可以傳輸發(fā)動機的動力了。
軸（黃色）是一個花鍵軸，直接和驅(qū)動軸相連，通過差速器來驅(qū)動汽車。車輪轉(zhuǎn)動會帶著花鍵軸一起轉(zhuǎn)動。
齒輪（藍色）在花鍵軸上自由轉(zhuǎn)動。在發(fā)動機停止，但車輛仍在運動中時，齒輪（藍色）和中間軸都在靜止?fàn)顟B(tài)，而花鍵軸依然隨車輪轉(zhuǎn)動。
齒輪（藍色）和花鍵軸是由套筒來連接的，套筒可以隨著花鍵軸轉(zhuǎn)動，同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合齒輪（藍色）。
1檔
掛進1檔時，套筒就和右邊的齒輪（藍色）嚙合。
輸入軸（綠色）帶動中間軸，中間軸帶動右邊的齒輪（藍色），齒輪通過套筒和花鍵軸相連，傳遞能量至驅(qū)動軸上。在這同時，左邊的齒輪（藍色）也在旋轉(zhuǎn)，但由于沒有和套筒嚙合，所以它不對花鍵軸產(chǎn)生影響。
當(dāng)套筒在兩個齒輪中間時，變速箱在空擋位置。兩個齒輪都在花鍵軸上自由轉(zhuǎn)動，速度是由中間軸上的齒輪和齒輪（藍色）間的變速比決定的。
四、真正的變速箱
如今，5檔手動變速箱應(yīng)用已經(jīng)很普遍了，以下是其模型。
換檔桿通過三個連桿連接著三個換檔桿，
倒檔 通過一個中間齒輪（紫色）來實現(xiàn)。齒輪（藍色）始終朝其他齒輪（藍色）相反的方向轉(zhuǎn)動。因此，在汽車前進的過程中，是不可能掛進倒檔的，套筒上的齒和齒輪（藍色）不能嚙合，但是會產(chǎn)生很大的噪音。
同步裝置
同步是使得套筒上的齒和齒輪（藍色）嚙合之前產(chǎn)生一個摩擦接觸，
齒輪（藍色）上的錐形凸出剛好卡進套筒的錐形缺口，兩者之間的摩擦力使得套筒和齒輪（藍色）同步，套筒的外部滑動，和齒輪嚙合。
汽車廠商制造變速箱時有各自的實現(xiàn)方式，這里介紹的是一個基本的概念！
