手动变速箱的工作原理是变速箱中有多组传动比不同的齿轮副，汽车行驶时的换挡行为是通过操作机构使变速箱中不同的齿轮副工作。比如低速时让大传动比的齿轮副工作，高速时让小传动比的齿轮副工作。
变速器的正确操作方法是:
1.稍微填充阀门。换挡(升档)前，先把油门稍微调高一点，加一定量的油，让发动机有足够的动力，保证升档时车速不会降低。
2.关掉油门。稍微加油后迅速关闭油门，即用右手将油门旋钮向前向下旋转到底；
3.快速握住离合器手柄。几乎在关闭油门的同时，用左手四指(拇指还在转向手柄上)合上离合器手柄，尽快摆脱离合器，准备换挡；
4.踩下换档踏板。用左手握住离合器手柄后，立即用左脚底或脚后跟踩下换挡踏板和后踏板，并换到高速档。蹬踏的力度要恰到好处，动作要干净利落，严禁缓慢缓慢，更不要连续蹬踏；
5.均匀地松开离合器手柄。左脚跟踩下变速后踏板杆后，左手立即松开离合器手柄，及时、平稳地接合脱开的离合器，使发动机动力快速传递给后驾驶员，为提高车速做好准备；
6.踩油门。左手松开离合手柄时，右手及时向下向后转动油门旋钮，使关闭的油门能以适中的开度打开，开度不宜过大或过猛。
（1）功用
①变换排挡，改变传动系的传动比，达到变扭变速的目的，使农用车获得所需的行驶速度和驱动力。
②实现倒挡，使农用车能倒退行驶。
③实现空挡，使农用车能在发动机不熄火的情况下长时间停车，同时也便于发动机的启动。
（2）结构与工作原理
目前，农用车上采用的变速箱大多为两轴式和三轴式有级式变速箱。
①两轴式变速箱。图3-85是一两轴式变速箱结构示意图，具有两根主要轴（不包括倒挡轴）。发动机通过离合器与第一轴1相连，第二轴6将动力传给后桥。第一轴的花健上装有滑动齿轮2和3，第二轴上装有固定齿轮8。当变速杆拨动第一轴上的滑动齿轮移动时，使其与第二轴6上的相应的固定齿轮啮合，就得到不同的挡位。具体来说，滑动齿轮2左移，得第1挡，右移得第2挡，滑动齿轮3左移得第3挡，右移得到倒挡。由此共可得到3个前进挡1个倒退挡。3个前进挡中，第1挡传动比最大，输出扭矩最大，输出转速最小，即车辆行驶速度最低，第Ⅲ挡为最高前进挡，其传动比最小，输出扭矩最小，输出转速最大，车辆行驶最快。倒挡时，动力从滑动齿轮3经过倒挡齿轮5再传到倒挡从动齿轮7，由于增加了一对啮合齿轮，使第二轴的旋转方向与前进挡相反，因而可以改变车辆的行驶方向，实现倒退行驶。
图3-85 两轴式变速箱结构示意图
1.第一轴 2、3.滑动齿轮 4.变速箱壳体 5.倒挡轴和倒挡齿轮 6.第二轴 7.倒挡从动齿轮 8.固定齿轮
这类变速箱的前进挡工作时只有1对齿轮啮合，因此传动效率高，结构简单。但传动比不能过大，挡数不能过多。
②三轴式变速箱。三轴式变速箱具有三根主要轴：第一轴1、第二轴5和中间轴6（图3-86）。第二轴前端浮动支承在主动齿轮2内。第一轴上的主动齿轮2与中间轴上的齿轮8常啮合。当移动第二轴上的滑动齿轮3和4分别与中间轴上的3个中间齿轮7啮合时，可得到3个挡位。由于这3个挡位的传动比是经过两对齿轮啮合得到的，因此其传动比可比两轴式变速箱的大一些。另外，滑动齿轮3向左移动与常啮合主动齿轮2啮合时，第一轴的扭矩直接传给第二轴，故称为直接挡。直接挡的传动比等于1，其传动效率最高，所以，三轴式变速箱可具有较多的挡位，在农用车上应用较广泛。
图3-86 三轴式变速箱结构示意图
1.第一轴 2.常啮合主动齿轮 3、4.滑动齿轮 5.第二轴 6.中间轴 7.中间齿轮 8.常啮合从动齿轮
图3-87所示是某四轮农用车变速箱的结构图。
图3-87 变速箱总成
1.离合箱壳 2.前盖衬垫 3.中间轴轴承 4.分离拨叉 5.第一轴 6.3、4挡滑动齿轮 7.第二轴 8.倒挡保险总成 9.换挡摆杆 10.变速箱盖 11.换位摆杆 12.1、2挡滑动双联齿轮 13.后盖 14.里程表主动齿轮 15.中间轴 16.2挡主动齿轮 17.常啮合被动齿轮和3挡主动齿轮 18.倒挡齿轮 19.变速箱壳体
这是一个三轴式变速箱，操纵变速杆拨动不同的滑动齿轮进行换挡，可以得到4个前进挡和1个倒退挡，各挡的齿轮位置和啮合状况如图3-88所示，图中的箭头表示了动力的传递路线和方向。
图3-88 变速器各挡位的简图
（a）空挡位置（b）1挡位置（c）2挡位置（d）3挡位置（e）直接挡位置（f）倒档位置 1.第一轴2.第一轴齿轮3.2、4挡齿轮4.2挡齿轮 5.1挡齿轮6.第二轴7.中间轴1挡齿轮8.倒挡小齿轮 9.倒挡大齿轮10.中间轴2挡齿轮11.中间轴2挡齿轮 12.中间轴齿轮体13.中间轴常啮合齿轮
当变速箱变速杆在空挡位里，如发动机在运转，而离合器接合时，变速箱第一轴和中间轴上的齿轮体亦随之转动，但是不与第二轴上的齿轮相啮合，因而第二轴和第二轴上的齿轮是不转动的（图3-88a）。
变速杆在第1挡位置时，拨叉将第二轴上的1、2挡齿轮体向后拨动，则1、2挡齿轮体上的大齿轮（齿轮5）与中间轴上的最小齿轮（齿轮7）相啮合。由于第一轴的齿轮与中间轴上的齿轮体经常啮合，因而驱动第二轴上的1、2挡齿轮体转动，于是第二轴亦随之转动，但由于齿轮的传动比大，此时转动的速度很慢（图3-88b）。
变速杆在第2挡位置时，拨叉将第二轴上的1、2挡齿轮体向前拨动，则1、2挡齿轮体上的小齿轮（齿轮4）与中间轴上的齿轮（齿轮10）相啮合。第一轴通过中间轴驱动第二轴上的1、2挡齿轮体转动，第二轴随之转动，但由于齿轮的传动比较大，此时转动的速度较慢（图3-88c）。
变速杆在第3挡位置时，拨叉将第二轴上的3、4挡齿轮体3向后拨动，则3、4挡齿轮体上的外齿轮与中间轴上的齿轮（齿轮11）相啮合。第一轴通过中间轴驱动第二轴上的3、4挡齿轮体转动，第二轴亦随之转动，但由于齿轮的传动比减小，此时转动的速度较快（图3-88d）。
变速杆在第4挡位置时，拨叉将第二轴上的3、4挡齿轮体3向前拨动，3、4挡齿轮体上的内齿轮与第一轴上的小齿轮2相啮合，即第一轴与第二轴直接连接而转动，其齿轮的传动比最小（等于1），此时转动的速度最快（图3-88e）。
变速杆在倒挡位置时，拨叉将倒挡轴上的齿轮体向前拨动，倒挡轴上的一个较大齿轮（齿轮9），与中间轴上的最小齿轮（齿轮7）相啮合，另一个较小的齿轮（齿轮8），与第二轴上最大的齿轮（齿轮5）相啮合。第一轴通过中间轴驱动倒挡齿轮转动，又带动第二轴上的齿轮体以相反方向转动，于是第二轴就以与前进挡相反的方向随之转动（图3-88f）。
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文章不错《自动变速器和手动变速器工作原理》内容很有帮助