变速器（Transmission）是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，它能固定或分挡改变输出轴和输人轴传动比，又称变速箱。其按照传动比的变化方式可以分为有级、无级和综合式变速器，按照操纵方式可以分为手动、自动和手动自动一体式变速器。手动变速器主要由变速传动机构和操纵机构所组成，自动变速器的主要结构件为液力变矩器、行星齿轮组、离合器和制动器。

变速器是汽车中传动系统的核心部件，因为发动机额定扭矩之下的速度变化范围很小，所以常常通过改变齿轮传动比来适应车速的需求。1894年法国人路易斯.雷纳.本哈特和埃米尔.拉瓦索尔将现代变速器推广应用。与此同时，不仅仅滑移齿轮和同步啮合变速器得到了广泛地应用完善，还出现了便于人们换挡操作的行星齿轮变速器。此时的变速器正在朝着可调自动变速和无级变速的方向上发展，以便于节约燃油，提高汽车的单位油耗行驶里程。并且通过最佳的传动比可以使得发动机在很窄的转速范围内工作，获得最有利的输出功率。

1904年，美国人斯特蒂文特兄弟发明了自动变速器（AT），其具有两个前进挡。1908年，自动变速器得到了进一步的发展，更加有利于驾驶员驾驶。1934年，通用汽车（GM）研发了一种半自动变速器，并在1939年第一次量产了名为“Hydra-Matic”的自动变速器。在此之后随着电子控制系统的出现与进步，自动变速器也变得越来越先进。

1490年，列奥纳多·达·芬奇提出了一种类似无极变速器（CVT）的概念。米尔顿.里弗斯在1879年发明了一种用于锯洗的无级变速装置。而真正意义上的无级变速器量产并广泛应用是在1958开始的。

由于汽车中主要采用的是活塞式内燃机，其转矩的变化范围很小，但是汽车在实际行驶过程中的状况是非常复杂的，所以需要使得汽车的牵引力与行驶速度能够大幅变化，除此以外，所有发动机的曲轴总是沿着同一方向移动的，但汽车在实际的行驶过程中往往需要倒向行驶，所以变速器是改变车辆转速和扭矩以及车辆行进方向的操纵机构，是对车辆实施控制的重要机件，其主要功能有 4 项。

有级式变速器应用最为广泛，它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。目前，轿车和轻、中型货车的变速器多采用3~5个前进挡和1个倒挡，每个挡位对应一个传动比，在重型货车中采用的组合式变速器中则有更多挡位。

按所用轮系型式划分，有级式变速器包括轴线固定式变速器(普通齿轮变速器) 和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器) 两种。齿轮式变速器具有结构简单、易于制造、工作可靠、传动效率高等优点。这种齿轮式的有级式变速器按照结构不同，又可以分为二轴式变速器和三轴式变速器。二轴式变速器广泛用于发动机前置前轮驱动的轿车，而三轴式变速器可应用于其他各类型车辆。

无级变速器的齿轮比可以在一定的数值范围内以无限个级数改变。常见的有电动型、液压型和金属带式。大多数的无级变速器一般采用金属带传递动力，通过改变主皮带轮和从动皮带轮的直径来实现无级变速。这种变速器越来越多地应用于中高端汽车中。

综合式变速器是应用广泛，主要是由齿轮室有级变速器和液力变矩器所共同组成的液力机械式变速器，其传动比可以在最小值和最大值之间的几个间断范围内做无级变化。

手动变速器是利用手来操纵变速杆进而实现挡位的选定，直接操纵变速器的换挡机构实现挡位变换。其结构相对简单，工作可靠性高，大多数车辆选择这种换挡方式。

自动变速器的挡位切换和传动比选择是自动进行的，主要是依据车辆的速度变化信号和发动机的载荷情况来自动选择挡位，并进行挡位变换，驾驶员仅仅通过操纵加速踏板即可控制车速。

手自一体变速器可以实现自动换挡，也可以实现手动换挡。

变速传动结构的主要功能是改变转矩的大小及方向，其是变速器的主体。按照传动轴的的数目不同，手动变速器可以分为两轴式和三轴式。以两轴式为例，其主要用在前置前驱和后置后驱的汽车当中，最大的特点在于输入、出轴相互平行，并且没有中间轴。两轴式变速器可以依据发动机的纵向布置和横向布置分成两种不同的结构形式：发动机纵置时，主减速器为一对圆锥齿轮，发动机横置时，主减速器为一对圆柱齿轮。以三轴式为例，其除了第一、二轴以外，还设有中间轴。主要特点在于空间布置比较灵活，具有较大的传动范围，可设有直接挡传动。

手动变速器的操纵机构按照变速操纵杆的位置不同，可以将其分为直接操纵式和远距离操纵式。直接操纵式变速器通常布置在驾驶员的座位附近，变速杆由驾驶室底板伸出以便于驾驶员直接操控，其大多应用于前置后驱车辆。远距离操纵式变速器通常距离驾驶员座位较远，需要在变速杆与拨叉之间安装一些辅助杆或者一整套传动机构。这种操纵机构大多应用于前置前驱汽车。

自动变速器依据其种类不同会有各自的特点，但是整体上核心部件包含液力变矩器、行星齿轮组、离合器/制动器及其控制机构（电磁阀、油路），外围设备即为变速器的传动轴和壳体等。机械传动机构的构成为执行元件（离合器、制动器、单向离合器）和行星齿轮传动机构（辛普森式、拉维娜式等）

液力变矩器可以将发动机的动力传递到变速器的液力耦合装置，通过它可以实现发动机转矩的成倍增长，其相当于减速齿轮，该装置可以提供非常高的阻尼容量，这与其他的大多数机械连接装置所不同，这是由于所有的转矩都是通过流体动力而不是摩擦力或者压力来传递的。液力变矩器由三个同轴的原件构成：与发动机相连的叶轮（也称为泵轮）、与变速器相连的涡轮、以及处于中间位置的导轮。

行星齿轮组主要是由行星架、齿圈、太阳轮以及行星轮所构成。行星轮安装在行星架上面的行星轴上，同时与太阳轮和齿圈相互啮合，其既可以围绕自身的轴旋转，也可以在围绕齿圈内侧滚动时围绕太阳轮旋转。

离合器的作用是把变矩器与行星轮组相连或断开，以把扭矩传递给输出轴或中断扭矩的传递。通常采用由若干交错排列的压盘和摩擦片组成的油浸多片盘式离合器。制动器的作用是使得行星齿轮组中的某个原件保持固定，以得到需要的传动变速比。一般来讲，制动的方式可以有两种，一种为带式，另一种为油浸多片盘式。