各种汽车由于用途和性能的不同，所采用变速器的结构各有特点，但它们的结构原理基本相同，通常都是包括变速传动机构和变速操纵机构两大部分。
（1）变速传动机构：
一般大多采用平行轴式，有两轴式和三轴式，都是利用齿轮传动的规律，设置若干个齿轮，通过互相搭配而选择不同的传动比，以满足汽车对不同牵引力的需要。一对齿轮数不同的齿轮啮合传动时可以变速变矩，小齿轮作为主动轮，大齿轮为从动轮，为减速传动；反之，为加速传动。
另外，在过去的手动变速器中，由于没有安装同步器，使得换挡十分困难，还容易引起变速齿轮打齿和噪声问题，因为各变速齿轮的转速不同。而现在的汽车变速器中都安装了同步器，实现换挡时齿轮的转速同步。可使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短了换挡时间，防止了在同步前啮合而产生对接合齿的冲击。
（2）变速操纵机构：
是用来改变啮合齿轮的搭配，以达到换挡的目的。驾车人通过操作换挡手柄使挡杆另一端带动拨叉和滑动的换挡齿轮前后轴向移动，使相对应的齿轮啮合，实现加挡或减挡。操纵机构除了由换挡杆、拨又轴和拨又等组成一套换挡传动装置外，还设有自锁、互锁和倒挡锁装置。自锁和互锁可防止自动脱挡和同时挂两个挡，倒挡锁可防止前行时挂入倒挡。
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