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手动变速器工作原理是利用不同齿数的齿轮啮合传动的组合实现转速和转矩的改变。

手动变速器是一种变速装置，用来改变发动机传到驱动轮上的转速和转矩，在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机工作在较为有利的工况范围内。

手动变速器由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成，其中，变速传动机构主要由输入轴、输出轴、倒挡轴、各挡齿轮、同步器、轴承及壳体等组成，有的还有中间轴，其作用是改变扭矩和转速及方向；变速操纵机构主要由操纵装置、锁止装置及盖子等组成，其作用是完成换挡操作。

变速器在进行换档操作时，尤其是从高档向低档的换档很容易产生轮齿或花键齿间的冲击。为了避免齿间冲击，在换档装置中都设置同步器。同步是使得套筒上的齿和齿轮（蓝色）啮合之前产生一个摩擦接触齿轮（蓝色）上的锥形凸出刚好卡进套筒的锥形缺口，两者之间的摩擦力使得套筒和齿轮（蓝色）同步，套筒的外部滑动和齿轮啮合。