變速箱中配備的齒輪壹般可分為正齒輪和斜齒輪。因為斜齒輪的輪齒有壹定的角度，更容易分階段換擋，而且齒輪比直齒輪更平順、更安靜，所以汽車、摩托車基本都采用斜齒輪變速箱。作為變速箱，斜齒輪還有壹個優點，就是更有利於改變嚙合齒輪的運動方向。由於齒角為45°，兩個結構相同的斜齒輪可以垂直嚙合。
在變速箱中，各級齒輪之間的傳動比是由齒輪的數量決定的。例如，如果兩個嚙合齒輪的齒數分別為20和10，那麽前者的輸入端轉壹圈將帶動後者的輸出端轉壹圈，變速比為2:1。其實這樣就達到了通常意義上家庭的目的。同樣，降檔時，傳動端是齒數較少的檔位。
通過嚙合幾組不同規格的齒輪，可以構造壹個機構來快速換擋。以此類推，如果壹個齒輪機構的傳動端有20個齒，二級端有40個齒，接收端有50個齒，那麽第壹級傳動比為1:2，第二級傳動比為4:5，最終傳動比為兩級傳動比的乘積，即2:5。
//發動機在某壹轉速下的轉速可以通過變速箱的速比來計算//
值得註意的是，幾乎所有的車輛變速箱都有壹組差速齒輪，可以產生最終的傳動比。差速器由壹個小齒輪和壹個大齒圈組成。前面提到的斯巴魯5速手動變速箱的最終傳動比為4.444:1，這是變速箱輸出軸到車輪驅動半軸的最終傳動比。我們可以看到，當發動機轉速為3000轉時，變速箱在五檔。然後變速箱輸出軸轉速為4065rpm，再經過最終傳動比為4.444:1的差速器，最後轉速為914rpm。毫不誇張地說，如果知道車輪尺寸，利用上面的比例關系，計算出這種翼豹在壹定發動機轉速下的最高車速也不是不可能的。例如，給定翼豹的車輪尺寸為205/55R16，整個車輪的半徑r為258mm，則車輪的周長為2r乘以pi 3.14，即1620.24mm；已知5擋變速箱輸出轉速為4065rpm，那麽每分鐘行駛距離為1620.24mm乘以4065rpm，就是6586275.6mm，換算成m，就是6586.2756m，那麽3000rpm時發動機轉速就是109.7km/h。
在常見的變速箱內部結構中，妳可以看到不同規格的斜齒輪嚙合在壹起。下軸稱為動力輸出軸，用來連接離合器，離合器直接與發動機的飛輪相連。上齒輪軸是變速箱的輸出軸，包括五個斜齒輪和三組撥叉。
當離合器與飛輪結合時，動力輸出軸轉動，固定在動力輸出軸上的斜齒輪也轉動。它們與輸出軸上的壹系列螺旋齒輪嚙合，這些齒輪可以繞著輸出軸空轉。同時我們可以看到，撥叉可以帶動壹系列帶有內花鍵的聯接套滑動，聯接套通過花鍵與輸出軸連接，可以軸向滑動。當我們推動變速桿換擋時，換擋機構帶動撥叉軸向推動連接套。
//變速箱的工作原理比想象中簡單。從四個方面來解釋//
換擋平順性
還是以翼豹的5速手動變速箱為例。當換檔桿推到4檔時，撥叉軸向向後移動，同時嚙合套向後移動，內花鍵與4檔錐齒輪前端的外花鍵嚙合，嚙合套通過花鍵的嚙合與輸出軸鎖緊。當離合器接合時，發動機曲軸驅動動力輸出軸旋轉。變速箱輸出軸上的其他齒輪空轉。鎖定的4檔傘齒輪立即與動力輸出軸上的齒輪嚙合，並將動力輸出至半軸，最終輸出至車輪。綜上所述，為了換擋4檔，嚙合套從3檔錐齒輪滑到4檔錐齒輪，這就是我們需要離合器的原因。同時也是我們推動變速桿換擋時產生變速箱摩擦噪音的原因。
壹般情況下，人們會有壹個誤區——換擋噪音來自於齒輪之間的摩擦。誠然，這實際上是由於接合套的花鍵與斜齒輪的花鍵嚙合不當造成的，這種情況通常發生在換擋時離合器嚙合過快的情況下。所以過去技術過時的車通常需要踩兩腳離合器才能實現平穩換擋。所謂滑動接合套與下壹級斜齒輪嚙合。現在所有的車都加了同步器，換擋只需要壹腳離合器。
齒輪同步嚙合
同步器(同步器齒輪機構)可以達到同步嚙合的效果，其原理是將接合套的轉速提升到合適的嚙合值後，再與下壹級斜齒輪嚙合。
倒檔原理
實際上，倒檔的原理是上述變速器換擋原理的延伸，只是多了壹個改變方向的擋位。倒檔功能壹般是通過三個齒輪相互嚙合來實現的，而不是前進檔的兩個齒輪。同樣，上檔在變速箱的輸出軸上，下檔在中間軸上，兩者之間嚙合壹個改變方向的齒輪。
變速箱的夥伴-離合器
看到這裏，妳可能對變速箱的工作原理有了壹個大概的了解——從速比到各個檔位的工作關系，再到變速原理。接下來，還有壹個在汽車變速中起重要作用的機構，它就是離合器。
簡而言之，離合器的作用是使妳能夠在汽車行駛時換擋，在紅燈時停車，而不必關閉發動機。發動機壹旦啟動，就會帶動曲軸壹直運轉，曲軸與動力輸出軸相連，所以這個時候就需要壹個自然離合器來切斷發動機曲軸與變速箱中間軸之間的動力。離合器由三個基本部件組成:壓盤、飛輪和從動盤。飛輪與發動機曲軸相連，從動盤通過花鍵與變速箱相連。
順序手動變速箱-SMG
如果妳是壹個不折不扣的賽車迷，不難發現，車手在比賽過程中操縱的變速箱中，大部分檔位都是非傳統的“H”型，取而代之的是前進、後退或“隱藏”在方向上的，即順序變速箱。
其實拉出式換擋在功能上和通常的變速桿換擋差不多，只不過是電子傳遞換擋信號，而不是機械傳遞。所以，順序變速箱還是屬於手動變速箱的範疇，只是它的內部撥叉和傳統手動變速箱的撥叉不同——傳統手動變速箱的各個撥叉位置相對自由。而順序變速箱的每個換檔撥叉通過帶有螺旋槽的換檔軸連接。當換擋桿或換擋撥片前後移動時，與換擋撥叉連接的換擋軸也轉動相應的角度，使軸上的螺旋槽帶動換擋撥叉向前或向後移動。所以每次換擋都會使換擋軸旋轉壹定角度，同時帶動所有換擋撥叉運動。
當然，在操作順序變速箱時，不能直接從壹檔掛到三檔，必須將壹檔向上連接。賽車手只要雙擊方向盤後面的拉片就可以換到下壹檔，比普通的變速桿要快。因此，越來越多的普通汽車都采用了這種設計，如三菱歐藍德、雪鐵龍C3、雷克薩斯IS300、寶馬6系等。
自動變速箱-AT
與手動變速箱相比，自動變速箱在操作和基本結構上有很大的不同。比如汽車起步的時候，不用踩離合踏板就能轉動開關，因為自動變速箱根本不需要傳統的踏板離合器，取而代之的是液力變矩器。
液力變矩器主要由泵輪、渦輪和固定導輪組成。當變矩器正常工作時，旋轉的泵輪通過油室內的循環油將扭矩傳遞給渦輪。液力變矩器既能傳遞扭矩，又能在泵輪扭矩不變的情況下，隨著渦輪轉速(具體來說就是汽車的行駛速度)的不同而改變渦輪輸出的扭矩。在循環油流動的過程中，固定導輪給渦輪壹個作用扭矩，使渦輪輸出的扭矩不同。
雖然液力變矩器可以在壹定範圍內自動無級改變轉矩比和轉速比，但是變矩能力和效率之間存在矛盾，難以滿足汽車的要求。所以現在的自動變速箱普遍采用的是變矩器和齒輪結合的形式。如果把自動變速箱拆開，妳會發現壹個復雜繁瑣的機構“擠”進了壹個狹小的盒子裏。該機構的中心是壹個行星齒輪系。在壹臺自動變速箱中，所有的速比都可以只由壹個行星輪系提供——這聽起來很神奇，但自動變速箱的復雜程度真的是手動變速箱無法比擬的——因為擋位太多了！
任何行星齒輪系都由三個主要部分組成，即太陽齒輪、行星齒輪和齒圈。都可以鎖定在適當的位置，更重要的是，任何壹個部分也可以作為動力的輸入或輸出端。如果任意兩個零件鎖死，就會產生1:1的速比。但是自動變速箱是如何實現壹個齒輪機構所要求的各檔速比的呢？這裏我們用壹個行星齒輪系來說明，其中最外面的齒圈有75個齒，最裏面的太陽輪有25個齒。
半自動變速箱-AMT
半自動變速箱其實是普通手動變速箱衍生出來的壹種形式。其實叫它非離合手動變速箱更準確。半自動變速箱沒有行星齒輪和變矩器。和普通手動變速箱壹樣，有中間軸、輸出軸、離合器、變速叉等。嚴重的變速箱通常有三種換擋模式，其中兩種采用拉脫式換擋。第三種采用傳統的換擋桿(回想壹下上面說的順序變速箱，這就是為什麽妳從換擋桿或者換擋凸耳上分辨不出是哪種變速箱的原因)。SMG沒有AMT那樣的離合踏板。
那麽半自動變速箱是如何工作的呢？以拉環換擋的第壹種和第二種為例。當妳拉換檔撥叉時，壹套液壓裝置用來分離離合器，推動換檔撥叉在接合前選擇下壹個檔位。由於系統采用油門位置傳感器、發動機轉速傳感器等設備采集換擋信號，並通過ECU直接控制其換擋動作，因此比普通手動變速箱的手動換擋更快更平順。第三種變速桿，除了同樣的液壓裝置外，還增加了壹個與變速桿相連的霍爾傳感器。這樣手動換擋動作就可以被這個傳感器采集，配合電腦控制離合器“離合”。所以，除了踩離合踏板，我們還可以像正常的“手動擋”壹樣駕駛我們的車輛。目前，意大利菲亞特集團旗下的馬尼埃蒂-馬瑞利公司是全球先進的AMT供應商。
無級變速器
無級變速器的概念最早是由荷蘭DAF卡車公司於1958年提出的。最初CVT只是應用在壹些小排量的二沖程機動車上。直到2005年日產汽車公司在其轎車和SUV上引入了“無沖擊變速器”的概念，CVT才真正被采用在量產車上。CVT還有壹個最大的優勢就是可以通過連續換擋來獲得發動機的最大扭矩。因此，CVT能夠始終保持發動機處於最佳工作狀態。題外話，國際汽聯在1994年F1的比賽中禁賽CVT，原因很簡單，它能讓車太“瘋狂”！
所謂無級變速，簡而言之就是在扭矩傳遞上沒有頓挫感的變速。無級變速箱的原理其實比想象中簡單，沒有嚙合齒輪，沒有離合器，沒有摩擦片等。，取而代之的是“雙輪壹帶”機制。
“兩輪壹帶”結構傳遞動力，但結構其實很簡單。
無級變速箱是如何工作的？大多數CVT由兩個可變半徑滑輪和壹個鋼芯橡膠帶組成。壹個皮帶輪與發動機飛輪相連，另壹個皮帶輪與輸出軸相連，它們通過皮帶相連。
兩個滑輪通過改變旋轉力來改變幾何半徑。發動機轉得越快，它的半徑就越大。在它們的自動操作過程中，滑輪的半徑通過壹組由ECU控制的液壓活塞來改變。皮帶輪本身由帶有第壹組錐形楔塊的花鍵軸組成。這對錐形楔越靠近，纏繞在其上的皮帶的旋轉半徑越大；同樣，它們之間的距離越遠，纏繞在它們上面的皮帶的旋轉半徑就越小。
根據介紹的齒輪嚙合原理，如果飛輪端滑輪半徑大，輸出端滑輪半徑小，就相當於變速箱的低檔。當汽車開始加速時，兩個滑輪通過皮帶不斷改變轉動半徑，使飛輪端半徑最大，輸出端半徑最小。這樣就可以實現無級變速。但隨著技術的不斷進步，目前CVT中的橡膠帶已經被鋼帶取代，鋼帶的優點是防止打滑，避免因磨損而開車。