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當(dāng)滿載上坡時(shí)，行駛阻力便很大。而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的特性是轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而轉(zhuǎn)矩變化范圍更不能滿足實(shí)際路況需要。
(2)實(shí)現(xiàn)倒車行駛，用來(lái)滿足汽車倒退行駛的需要。實(shí)現(xiàn)倒車行駛汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸一般都是只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的，而汽車有時(shí)需要能倒退行駛，因此，往往利用變速箱中設(shè)置的倒檔來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車倒車行駛。

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(3)中斷動(dòng)力傳遞，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，汽車換檔或需要停車進(jìn)行動(dòng)力輸出時(shí)，中斷向驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞。
(4)實(shí)現(xiàn)空檔，當(dāng)離合器接合時(shí)，變速箱可以不輸出動(dòng)力。例如，可以保證駕駛員在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火時(shí)松開(kāi)離合器踏板離開(kāi)駕駛員座位。
構(gòu)成
變速箱由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成。變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要作用是改變轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的數(shù)值和方向；操縱機(jī)構(gòu)的主要作用是控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變速器傳動(dòng)比的變換，即實(shí)現(xiàn)換檔，以達(dá)到變速變矩。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
簡(jiǎn)單式變速器有效率高、構(gòu)造簡(jiǎn)單使用方便的優(yōu)點(diǎn)，但檔數(shù)少，i變化范圍小(牽引力、速度范圍小)，只宜在檔數(shù)不多的某些車工采用。若增加i的范圍，則使變速器尺寸加大，軸跨度增加，為了既增加檔數(shù)又不使軸跨度過(guò)大，可采用組成式變速器。所謂組成式變速器，通常由兩個(gè)簡(jiǎn)單式變速器組合而成，其中檔數(shù)較多的稱為主變速器，較少的稱為副變速器。
原理
機(jī)械式變速箱主要應(yīng)用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。簡(jiǎn)單的說(shuō)，變速箱內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，而汽車行駛時(shí)的換檔行為，也就是通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使變速箱內(nèi)不同的齒輪副工作。如在低速時(shí)，讓傳動(dòng)比大的齒輪副工作，而在高速時(shí)，讓傳動(dòng)比小的齒輪副工作。
分類
1．按傳動(dòng)比的變化方式劃分，變速器可分為有級(jí)式、無(wú)級(jí)式和綜合式三種。
變速器操作裝置及動(dòng)力傳動(dòng)
變速器操作裝置及動(dòng)力傳動(dòng)
(a)有級(jí)式變速器：有幾個(gè)可選擇的固定傳動(dòng)比，采用齒輪傳動(dòng)。又可分為：齒輪軸線固定的普通齒輪變速器和部分齒輪(行星齒輪)軸線旋轉(zhuǎn)的行星齒輪變速器兩種。
(b)無(wú)級(jí)式變速器：傳動(dòng)比可在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，常見(jiàn)的有液力式，機(jī)械式和電力式等。
(c)綜合式變速器：由有級(jí)式變速器和無(wú)級(jí)式變速器共同組成的，其傳動(dòng)比可以在 值與 值之間幾個(gè)分段的范圍內(nèi)作無(wú)級(jí)變化。
2．按操縱方式劃分，變速器可以分為強(qiáng)制操縱式，自動(dòng)操縱式和半自動(dòng)操縱式三種。
(a)強(qiáng)制操縱式變速器：靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。
(b)自動(dòng)操縱式變速器：傳動(dòng)比的選擇和換檔是自動(dòng)進(jìn)行的。駕駛員只需操縱加速踏板，變速器就可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷信號(hào)和車速信號(hào)來(lái)控制執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)檔位的變換。
(c)半自動(dòng)操縱式變速器：可分為兩類，一類是部分檔位自動(dòng)換檔，部分檔位手動(dòng)(強(qiáng)制) 換檔；另一類是預(yù)先用按鈕選定檔位，在踩下離合器踏板或松開(kāi)加速踏板時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自行換檔。
檢修
變速器齒輪的檢修
變速器齒輪經(jīng)常處在不斷變化的轉(zhuǎn)速，負(fù)荷下進(jìn)行工作，齒輪齒面又受到?jīng)_
齒輪變速器
齒輪變速器
擊載荷的沖擊，致使齒輪(特別是齒面)產(chǎn)生損傷.常見(jiàn)損傷有：
(1)齒輪磨損 變速器齒輪在正常工作條件下，齒面呈現(xiàn)出均勻的磨損，要求沿齒長(zhǎng)方向磨損不應(yīng)超過(guò)原齒長(zhǎng)的百分之30;齒厚不應(yīng)超過(guò)0.40;齒輪嚙合面積不低于齒面的3分之2;運(yùn)轉(zhuǎn)齒輪嚙合間隙一般應(yīng)為0.15-0.26mm,使用限度為0.80mm;接合齒輪嚙合間隙應(yīng)為0.10-0.15mm,使用限度為0.60mm.可用百分表或軟金屬傾軋法測(cè)量.如果超過(guò)間隙，應(yīng)成對(duì)更換.
(2)齒輪輪齒破碎 輪齒破碎，主要是由于齒輪嚙合間隙不符合要求，輪齒嚙合部位不當(dāng)或工作中受到較大的沖擊載荷所致.若輪齒邊緣有不大于2mm的微小破碎，可用油石修磨后繼續(xù)使用；若超過(guò)這個(gè)范圍或有3處以上微小破碎，則應(yīng)成對(duì)更換.