同步器的计算目的是确定摩擦锥面和锁止角的角度，这些角度是用来保证在满足连接健角速度完全相等以前不能进行换档时所应满足的条件，以及计算摩擦力矩和同步时间。换档第一阶段，处于空当瞬间，考虑到润滑油阻力在常温下对齿轮转速的降低作用可忽略不计，并假设汽车在阻力不大的道路上行驶，同时时间不大于一秒，则认为在该瞬间汽车速度保持不变，即变速器输出端转换于换档瞬间不变，而输入端靠摩擦作用达到与输出端同步。如上所述，换档时为保证没有冲击的将齿轮和轴连接起来，必使它们的转动角速度相等。摩擦力Μ m计算如下：

　式中，Ｊr为离合器从动盘、第一轴和与第二轴常啮合齿轮连接在一起转动的齿轮的转动惯量；ωe 为发动机的角速度；ωa 为在第K挡工作时变速器输出轴角速度；ωb为第k+1挡的输出轴上齿轮的角速度；i κ 、i κ+1 为变速器第k和k+l挡的传动比。

  另一方面，设换挡时作用在变速杆手柄上的法向力为F s ，(对轿车和大客车，取Fs=60N；对货车，取Fs=100N)，变速杆手柄到啮合套的传动比为igs ，则作用在同步器摩擦锥面上的轴向力F应为  

式中，η　为换挡机构传动效率。
  由此可算得工作面上的摩擦力矩Μm为

式中，α为摩擦锥面半锥角；f为工作锥面间的摩擦因数；R为摩擦锥面平均半径。
  同步时的摩擦力矩方程式为

以图3-21所示同步器结构为例，分析研究同步器应满足的锁止条件。
为防止连接件在转动角速度相等以前接合换挡，必须满足下述条件:F1>F2　 　　(3-21)

式中，F 1为由摩擦力矩Μ m产生的，用来防止过早换挡的力

F 2为因锁止面倾斜而产生的力

F2=F tan β                                    (3-23)

式中，r为锁止面平均半径； β为锁止面锁止角。
   将式(3-22)、式(3-23)代人式(3-21)中得到

 因此，欲保证锁止和滑动齿套不能继续移动，必须满足如下条件