手動(dòng)變速器常見(jiàn)的換擋裝置有三種:直接滑動(dòng)齒輪式、嚙合套式和同步器式。目前，同步器換擋裝置應(yīng)用廣泛。

變速器的換擋裝置既要保證換擋平順和倒檔，又要在結(jié)構(gòu)上保證汽車行駛過(guò)程中變速器換到一定檔位時(shí)不會(huì)自動(dòng)換擋。防止自動(dòng)換擋的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)有兩種，即齒端倒錐式和齒變薄式。

1)直接滑動(dòng)換擋裝置。

直齒輪傳動(dòng)的齒輪采用直接滑動(dòng)換擋裝置，換擋齒輪通過(guò)花鍵與軸連接，常用于一檔和倒檔。

2)接合套筒移動(dòng)裝置。

嚙合套換擋裝置用于斜齒輪傳動(dòng)的齒輪。

當(dāng)要換擋某一擋時(shí)，撥動(dòng)關(guān)節(jié)套，使其同時(shí)與花鍵轂和關(guān)節(jié)齒圈嚙合，即換擋。由于嚙合齒短，換擋時(shí)撥叉運(yùn)動(dòng)小，嚙合套換擋裝置操作簡(jiǎn)單，增加了換擋軸承沖擊面積，降低了換擋時(shí)的沖擊力，延長(zhǎng)了換擋元件的使用壽命。

下面以四檔和五檔相互轉(zhuǎn)換的五速變速器中的嚙合套換擋裝置為例，介紹換擋裝置的工作過(guò)程，如圖3所示。6.

它利用操作機(jī)構(gòu)軸向移動(dòng)套在花鍵轂4上的連接套3，使其內(nèi)齒圈與齒輪5或齒輪2端面上的外連接齒圈嚙合，從而得到五檔或四檔。①?gòu)牡退贆n。

變速器在低速檔工作時(shí)，嚙合套3與齒輪2上的嚙合齒圈嚙合，二者嚙合的圓周速度為w1=w2，如圖3.6所示。如果從這個(gè)低檔換到高檔，駕駛員首先要踩下離合器踏板，使離合器分離，然后用換擋控制機(jī)構(gòu)向右移動(dòng)接合套，使其處于空擋位。當(dāng)耦合套筒3和齒輪2上的耦合剛剛分開(kāi)時(shí)，w2和w3被認(rèn)為是相等的。；

由于齒輪2的轉(zhuǎn)速小于齒輪5的轉(zhuǎn)速，所以圓周速度W2 < W5，即低速檔被空檔代替的瞬間，MW3 < W5。為了保護(hù)輪齒不受沖擊，此時(shí)不要立即將嚙合套向右移動(dòng)，與齒輪5上的嚙合齒圈嚙合，換上高速檔，這樣空齒輪可以短時(shí)間保持。

此時(shí)，由于離合器分離，變速器第一軸上的變速器部分已經(jīng)中斷了與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞。此外，與第二軸相比，第一軸甚至相關(guān)傳動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都很小，因此下降得更快。

當(dāng)變速器處于高速檔時(shí)，接合套3與齒輪5上的接合齒圈接合，如圖3所示。6.參考從低擋換到高擋的分析，無(wú)論是高擋工作時(shí)還是高擋換到空擋的瞬間，嚙合套3上的嚙合齒圈與齒輪5的圓周速度是相等的，即w5=w3，w5=w2，因?yàn)閣5=w3，如圖3所示。7(b)。此時(shí)，也不宜立即從空檔換低檔。但停留在空擋位時(shí)，由于w2下降速度比w3快，w3=w2不可能發(fā)生，且空擋位停留時(shí)間越長(zhǎng)，w3與w2的間隙越大，根本不可能達(dá)到自然同步狀態(tài)，說(shuō)明隨時(shí)換擋都會(huì)產(chǎn)生沖擊。對(duì)此，駕駛員應(yīng)采用“兩腳離合”的換擋步驟。即第一次踩下離合器踏板時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力切斷，高擋變?yōu)榭論?然后松開(kāi)離合器踏板，動(dòng)力接合，踩下油門(mén)加油，這樣當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高時(shí)，2擋及其接合的齒圈轉(zhuǎn)速相應(yīng)提高，直至W2 w3。此時(shí)，踩下離合器踏板切斷動(dòng)力，迫使02迅速下降到W2=w3，對(duì)應(yīng)的時(shí)間t0是從空擋換到低檔的最佳時(shí)間，如圖3所示。7(b)。

此時(shí)，嚙合套3被操作機(jī)構(gòu)向左移動(dòng)，與齒輪2上的嚙合齒圈嚙合，低速齒輪嚙合，因此不會(huì)發(fā)生齒間沖擊。從高擋換到低擋時(shí)，更重要的是駕駛員把握好最佳時(shí)機(jī)。

接合套式換擋裝置換擋操作方法同樣適用于滑移齒輪式換擋裝置。但受駕駛經(jīng)驗(yàn)及其 他因素的影響，要求在很短的時(shí)間內(nèi)迅速準(zhǔn)確地實(shí)施完成所需的換擋，要靠相當(dāng)熟練的操 作技能，使駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度增大，并且在實(shí)際中完全做到無(wú)沖擊換擋是很困難的。因此， 采用同步器換擋裝置已成為越來(lái)越廣泛應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)。

(3)同步器換擋裝置

同步器換擋裝置是在嚙合套換擋裝置的基礎(chǔ)上，加裝同步元件的換擋裝置，簡(jiǎn)稱同步器。

同步器是關(guān)節(jié)套換擋裝置的繼承和發(fā)展。同步器保證了換擋時(shí)關(guān)節(jié)套與待嚙合齒圈的圓周速度快速相等，縮短了變速器換擋時(shí)間，防止同步前嚙合，消除了換擋時(shí)的沖擊。

同步器有常壓式、慣性式和自增壓式。這里只介紹目前廣泛使用的慣性同步器。慣性同步器依靠摩擦力實(shí)現(xiàn)同步，并在其上設(shè)置特殊機(jī)構(gòu)，保證在實(shí)現(xiàn)同步之前，接合套與待接合的花鍵齒環(huán)不會(huì)接觸，從而避免齒間沖擊。根據(jù)結(jié)構(gòu)，V型慣性同步器可分為鎖環(huán)型和鎖銷型。鎖環(huán)式慣性同步器廣泛應(yīng)用于汽車、輕型和中型卡車的傳動(dòng)裝置中。