手動變速箱的結(jié)構(gòu)內(nèi)部有一個非常重要的設(shè)備，那就是“同步器”。同步器的作用是很顯而易見的，那就是換擋時候時候由于動力輸出端齒輪轉(zhuǎn)速要快于馬上要換入這個擋位的齒輪，如果沒有同步器，把一個慢速旋轉(zhuǎn)的齒輪強行塞入一個高速旋轉(zhuǎn)的齒輪中，肯定會發(fā)生打齒的現(xiàn)象。

同步器其實說白了就是在結(jié)合套和齒輪組上布置的摩擦片，與一般摩擦片不同的是，它的摩擦面是錐形的。這組摩擦片的作用是在直齒和圓盤的立齒相接觸以前，提前進行摩擦，來將轉(zhuǎn)速較大的一方的能量傳遞給轉(zhuǎn)速較小的一方，使得轉(zhuǎn)速較小的一方提升轉(zhuǎn)速，達到與轉(zhuǎn)速較大的一方轉(zhuǎn)速同步。這樣不僅可以保證正常換擋，還能起到緩沖的作用，而錐面摩擦片組的數(shù)目與材質(zhì)則直接影響到了同步器性能的優(yōu)劣。

相鄰檔位相互轉(zhuǎn)換時，應(yīng)該采取不同操作步驟的道理同樣適用于移動齒輪換檔的情況，只是前者的待接合齒圈與接合套的轉(zhuǎn)動角速度要求一致，而后者的待接合齒輪嚙合點的線速度要求一致，但所依據(jù)的速度分析原理是一樣的。

變速器的換檔操作，尤其是從高檔向低檔的換檔操作比較復(fù)雜，而且很容易產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊。為了簡化操作，并避免齒間沖擊，可以在換檔裝置中設(shè)置同步器。

慣性式同步器是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步的，在其上面設(shè)有專設(shè)機構(gòu)保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達到同步之前不可能接觸，從而避免了齒間沖擊。

同步器有常壓式和慣性式。

目前全部同步式變速器上采用的是慣性同步器，它主要由接合套、同步鎖環(huán)等組成，它的特點是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步。

接合套、同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有倒角(鎖止角)，同步鎖環(huán)的內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦。鎖止角與錐面在設(shè)計時已作了適當(dāng)選擇，錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步，同時又會產(chǎn)生一種鎖止作用，防止齒輪在同步前進行嚙合。

當(dāng)同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后，在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低(或升高)到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)，齒輪相對于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零，因而慣性力矩也同時消失，這時在作用力的推動下，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合，并進一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程。

全同步式變速器上采用的是慣性同步器，它主要由接合套、同步鎖環(huán)等組成，它的特點是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步。接合套、同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有倒角(鎖止角)，同步鎖環(huán)的內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦。鎖止角與錐面在設(shè)計時已作了適當(dāng)選擇，錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步，同時又會產(chǎn)生一種鎖止作用，防止齒輪在同步前進行嚙合。當(dāng)同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后，在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低(或升高)到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)，齒輪相對于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零，因而慣性力矩也同時消失，這時在作用力的推動下，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合，并進一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程。

輸出軸三擋齒輪6與輸入軸三檔齒輪2的齒數(shù)之比(z6/z2)大于輸出軸四擋齒輪5與輸入軸四擋齒輪4 的齒數(shù)之比(z5/z4)。由相互嚙合傳動齒輪的轉(zhuǎn)速與齒數(shù)關(guān)系(n2/n6=z6/z2，n4/n5=z5/z4)，可以得出齒輪2與齒輪6轉(zhuǎn)速之比(n2/n6)大于輸入軸四擋齒輪4與輸出軸四擋齒輪5 轉(zhuǎn)速之比(n4/n5)的結(jié)論。而輸出軸三擋齒輪6與齒輪5的轉(zhuǎn)速又是一樣的(n6=n5)，所以在傳動過程中，齒輪2轉(zhuǎn)速永遠比齒輪4轉(zhuǎn)速高，即n2>n4。當(dāng)變速器從低速檔(三檔)換人高速檔(四檔)時，首先要踩離合器踏板，使離合器分離，接著通過變速桿等將接合套3右移，進入空檔位置。在接合套3與齒輪2剛分離這一時刻，兩者轉(zhuǎn)速還是相等的，即n3=n2。而n2>n4，由此可以得出n3>n4，即接合套3的轉(zhuǎn)速大于齒輪4轉(zhuǎn)速的結(jié)論。這時如果立即把接合套3推向齒輪4上接合齒圈，就會發(fā)生打齒現(xiàn)象。

此時，由于變速器處于空檔，接合套和齒輪之間沒有聯(lián)系，離合器從動盤又與發(fā)動機脫離，所以接合套與齒輪的轉(zhuǎn)速都在分別逐漸降低。 因為齒輪與齒輪、輸出軸、萬向傳動裝置、驅(qū)動橋、行駛系以及整個汽車聯(lián)系在一起，慣性很大，所以n4下降較慢;而接合套只與輸入軸和離合器從動盤相聯(lián)系，慣性很小，故n3下降較快。因為n3原先大于n4，n3下降得又比n4快，所以過一會兒后，必然會有n3=n4(同步)的情況出現(xiàn)。最好能在n3=n4的時刻使接合套右移而掛入四檔。 與接合套聯(lián)系的一系列零件的慣性越小，則n3下降得越快，達到同步所需時間越少，并且在同樣速度差的情況下，齒間的沖擊力也小，因此離合器從動部分轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能小一些。