Коробка передач дает возможность при постоянной мощности двигателя изменять силу тяги на ведущих колесах автомобиля путем зацепления шестерен с различным числом зубьев; она обеспечивает также задний ход и длительное разобщение двигателя (вместе со сцеплением) от других агрегатов трансмиссии во время стоянки автомобиля или при движении его по инерции.

Зацепление пар шестерен с различным числом зубьев может осуществляться их передвижением. На рис. 72, а показана схема такой коробки передач.

Ведущий вал соединен с ведомым диском сцепления, а ведомый вал — с другими агрегатами трансмиссии. Ведомый вал по отношению к ведущему может вращаться с разным числом оборотов. Промежуточный вал с закрепленным на нем набором шестерен через шестерни находится в постоянном зацеплении с ведущим валом. На шлицах ведомого вала установлены передвижные шестерни, обеспечивающие включение избранной передачи с помощью механизма переключения.

Трехвальная конструкция обеспечивает создание прямой передачи, при которой ведущий и ведомый валы соединяются непосредственно через шестерни.

Однако переключение передач в такой коробке сопровождается ударами торцов зубьев и их повышенным износом. Для устранения этого недостатка применяются коробки передач с постоянным зацеплением шестерен (рис. 72, б). В данной конструкции включение передач осуществляется перемещением не шестерен, а специальных муфт легкого включения. Если же эта муфта имеет дополнительное устройство, обеспечивающее безударное включение передач, то она называется синхронизатором.

Задний ход обеспечивается перемещением шестерен заднего хода с помощью специальной вилки до соединения их с шестернями промежуточного и ведомого валов.

Коробка передач автомобилей ВАЗ-2105, «Москвич», ЗАЗ968М четырехступенчатая, имеющая четыре передачи вперед и одну назад. Автомобиль ВАЗ-2108 имеет пятиступенчатую коробку передач (в вариантном исполнении коробка передач четырехступенчатая) .

У автомобиля ВАЗ-2105 коробка передач состоит из картера 6 (рис. 73), ведущего, промежуточного и ведомого валов, шестерен, двух синхронизаторов, подшипников, отдельной оси с промежуточной шестерней заднего хода и механизма переключения передач с рычагом.

Картер коробки передач передней плоскостью крепится к картеру сцепления, относительно которого коробка центрируется путем захода кольца заднего подшипника 5 ведущего вала в отверстие картера сцепления.

Снизу картер коробки закрывается штампованной крышкой, в которой имеется отверстие для слива масла, закрываемое пробкой. Сапун сообщает внутреннюю полость картера с атмосферой. Маслозаливное отверстие в картере, закрываемое пробкой, является одновременно и контрольным (уровень масла должен доходить до его нижней кромки).

Ведущий вал, изготовленный заодно с шестерней, имеющей зубчатый венец, установлен одним концом в подшипнике, размещенном в торце коленчатого вала, а другим — в подшипнике. На валу имеются шлицы для установки ступицы ведомого диска сцепления. Шестерня ведущего вала находится в постоянном зацеплении с шестерней промежуточного вала.

Промежуточный вал вращается в двухрядном шариковом и роликовом  подшипниках, которые установлены в стенках картера.

Вал выполнен заодно с четырьмя шестернями, а на шлицах заднего его конца напрессована ведущая шестерня передачи заднего хода. Внутренняя обойма переднего (шарикового) подшипника закреплена на валу болтом, а задний (роликовый) подшипник вместе с шестерней удерживается на валу стопорным кольцом.

Ведомый вал имеет три опоры: переднюю — игольчатый подшипник, установленный в гнезде ведущего вала, среднюю — шариковый подшипник в задней стенке коробки и заднюю — шариковый подшипник, расположенный в задней крышке коробки.

Шестерни второй и третьей передач свободно вращаются непосредственно на термически обработанных шейках ведомого вала, а шестерня первой передачи свободно вращается на втулке, надетой на вал. Все эти шестерни имеют по два венца; косозубые находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала, а прямозубые соединяются со скользящими муфтами синхронизаторов при включении соответствующих передач.

Муфты эти перемещаются по шлицам ступицы и обеспечивают соединение шестерни включаемой передачи с ведомым валом. На заднем конце ведомого вала помещена ведущая шестерня привода спидометра. Все шестерни промежуточного и ведомого валов косозубые и находятся в постоянном зацеплении, кроме шестерен передачи заднего хода, имеющих прямые зубья.

Синхронизатор служит для безударного (бесшумного) включения передач путем уравнивания угловых скоростей включаемой шестерни и ведомого вала. Механизм каждого синхронизатора обеспечивает включение двух передач. На автомобиле ВАЗ-2105 он состоит из ступицы (рис. 74), скользящей муфты, двух стопорных колец, двух пружин и двух блокирующих колец с наружными коническими поверхностями.

Действие синхронизатора рассмотрим на примере включения третьей передачи.

В нейтральном положении (рис. 74, а) блокирующие кольца прижаты пружинами к стопорным кольцам. Между коническими поверхностями блокирующих колец и муфты имеется зазор, а зубья блокирующих колец находятся во впадинах венцов, при этом крутящий момент от этих зубчатых венцов на муфту не передается. Вначале включения третьей передачи (рис. 74, 6) скользящая муфта синхронизатора перемещается вилкой по шлицам ступицы, установленной неподвижно на ведомом валу, и прижимается внутренним корпусом к конической поверхности блокирующего кольца.

При этом под действием сил трения блокирующее кольцо синхронизатора повернется на небольшой угол, упрется боковыми скосами своих зубьев в боковые скосы венца ведомой шестерни третьей передачи и дальнейшее проворачивание кольца прекратится. Одновременно создается сопротивление дальнейшему осевому перемещению муфты и продолжается выравнивание скоростей вращения валов за счет сил трения между блокирующим кольцом и муфтой синхронизатора.

После уравнивания угловых скоростей муфты синхронизатора и ведомой шестерни третьей передачи блокирующее кольцо соскальзывает с конусных поверхностей зубчатого венца под действием осевого усилия, передаваемого от вилки 8 включения передачи. При этом муфта, перемещаясь дальше вместе с блокирующим кольцом, своими шлицами соединяет ступицу на ведомом валу с венцом ведомой шестерни третьей передачи (рис. 74, в). При выключении передачи все детали занимают исходное положение, а блокирующее кольцо отходит обратно под действием пружины.

Ось промежуточной шестерни заднего хода (см. рис. 73) запрессована в отверстие картера коробки передач и его задней крышки. На оси свободно вращается промежуточная шестерня передачи заднего хода с запрессованной в нее металлокерамической втулкой.

Управление коробкой передач осуществляется перемещением рычага  (рис. 75, а) переключения передач.

Включение передач осуществляется продольным перемещением штоков вместе с закрепленными на них вилками, входящими в вырезы муфт синхронизаторов или вырезы промежуточной шестерни заднего хода. В задней головке штоков сделан паз, в который входит хвостовик рычага переключения передач.

Четкость включения передач и удержание штоков и вилок в нейтральном и включенном положении обеспечивается фиксаторами, состоящими из шариков с пружинами. Замок, установленный между штоками, состоит из трех блокирующих сухарей; он предохраняет коробку от одновременного включения двух передач. Два крайних сухаря установлены в отверстии задней стенки картера, а средний — в отверстии штока.

У штоков имеются гнезда (выемки) для сухарей. Работу механизма рассмотрим на примере включения задней передачи (рис. 75, в). При перемещении штока вперед он выдавливает из своего гнезда сухарь, который входит в гнездо штока и одновременно через средний сухарь прижимает другой сухарь к гнезду штока. Это приводит к тому, что штоки и  будут зафиксированы в нейтральном положении. Для включения любой другой передачи необходимо прежде возвратить шток в первоначальное положение.

Рычаг переключения передач имеет опорный шар, который прижимается к поверхности шаровой опоры пружиной. От проворачивания рычаг удерживается штифтом, входящим в прорезь на опоре. В нейтральном положении нижний конец рычага расположен в пазу головки штока и удерживается пружиной. Непроизвольное включение заднего хода исключается тем, что для его включения необходимо нажать на рычаг вниз, чтобы сжать пружину.

Для облегчения снятия и установки коробки рычаг переключения передач выполнен разъемным. Обе части соединены с помощью демпфера, детали которого поглощают вибрации рычага и обеспечивают более мягкое переключение передач.

Включение передач и передачу крутящего момента можно проследить по схемам, приведенным на рис. 76.

При включении первой передачи крутящий момент от ведущего вала  через его шестерню, постоянно находящуюся в зацеплении с шестерней промежуточного вала, будет передаваться через шестерни постоянного зацепления и далее через муфту синхронизатора на его ступицу и на ведомый вал коробки передач.

При включении второй передачи муфта синхронизатора сдвигается в противоположную сторону (рис. 76, 6) и соединяется с шестерней, через которую в этом случае и передается крутящий момент.

Включение третьей (рис. 76, в) и четвертой (прямой) передач (рис. 76, г) производится продольным перемещением штока (см. рис. 75, а) с вилкой аналогично включению первой и второй передач.

Включение передачи заднего хода (рис. 76, д) осуществляется перемещением вперед промежуточной шестерни (рис. 76, е) передачи заднего хода, которая одновременно входит в зацепление с шестернями соответственно промежуточного и ведомого валов. Крутящий момент в этом случае передается от ведущего вала на шестерню, промежуточную шестерню и от нее через шестерню 8 на ведомый вал, который будет вращаться в обратную сторону, обеспечивая движение автомобиля задним ходом.

На автомобиле «Москвич» коробка передач устроена и работает аналогично рассмотренной выше.

Коробка передач автомобиля ВАЗ-2108 не трехвальная, а двухвальная с параллельными осями ведущего и ведомого валов. Она не имеет «прямой» передачи, т. е. передачи, когда ведущий и ведомый валы вращаются как единое целое с одинаковой частотой. Наиболее близка к этому четвертая передача. Передаточное число пятой передачи значительно меньше единицы, что позволяет получить большие скорости движения при меньшей частоте вращения коленчатого вала двигателя и, следовательно, меньшем расходе топлива.

Четырехступенчатая коробка передач автомобиля ВАЗ-2108 состоит из ведущего (рис. 77) и ведомого валов с шестернями и синхронизаторами, оси с промежуточной шестерней заднего хода и привода переключения передач.

В одном картере с коробкой передач смонтированы главная передача и дифференциал. Картер коробки передач соединен шпильками с картером сцепления, а задняя его часть закрыта крышкой, в которую запрессован сапун. Для заправки коробки передач маслом и контроля за его уровнем имеется отверстие, закрываемое пробкой, а для слива масла отверстие, закрываемое пробкой.

На переднем конце ведущего вала расположена муфта подшипника выключения сцепления. Вал выполнен в виде блока ведущих шестерен I, II, III, IV передач и заднего хода. На шлицевом конце вала расположен ведомый диск сцепления.

На ведомом валу на игольчатых подшипниках установлены ведомые шестерни I, II, III, IV передач и синхронизаторы.

Синхронизатор III и IV передач состоит из ступицы, жестко соединенной с валом при помощи шлицов, скользящей муфты, двух блокирующих колец, трех сухарей с фиксаторами и пружинами, а также зубчатых венцов синхронизаторов.

Синхронизатор I и II передач устроен аналогично, но его скользящая муфта 6 имеет наружный венец для включения задней передачи.

Скользящая муфта своим внутренним венцом расположена на наружном зубчатом венце ступицы и может перемещаться вдоль нее. Для этого в кольцевую проточку муфты заходит вилка переключения передач.

Пятиступенчатая коробка передач изготовлена на базе четырехступенчатой и имеет основное конструктивное отличие в том, что задние части ведущего и ведомого валов удлиненны для расположения на них ведущей и ведомой шестерни V передачи и ее синхронизатора. Работа коробки передач аналогична рассмотренной выше.

Коробка передач автомобиля ЗАЗ-968М, как и ВАЗ-2108, конструктивно объединена с главной передачей и дифференциалом. Коробка не имеет промежуточного вала, а ведущий вал 8 (рис. 78) вращается От вала сцепления, с которым он соединен с помощью внутреннего зубчатого зацепления. Ведомый вал расположен параллельно ведущему валу и изготовлен как одно целое с шестерней главной передачи. IV передача не прямая, а повышающая, имеющая передаточное число 0,96.

Картер коробки передач имеет три секции. В первой размещена главная передача и дифференциал, во второй — шестерни I и II передач, шестерни заднего хода и синхронизатор включения I и II передач.

Обе секции сообщаются между собой и имеют общую сливную пробку с магнитной вставкой для улавливания металлических частиц, появляющихся в масле в результате износа деталей. В третьей секции размещается синхронизатор 6 включения III и IV передач, ведущая шестерня и ведомая шестерня III передачи, ведущая шестерня и ведомая шестерня IV передачи и шестерни привода спидометра. Все шестерни коробки передач, кроме двух заднего хода, косозубые, находятся в постоянном зацеплении, а шестерни 5, 7, 19 и 21 установлены на игольчатых подшипниках.

I, II, III и IV передачи включаются при помощи синхронизаторов.

При включении заднего хода крутящий момент от ведущей шестерни вала сцепления передается через блок из двух шестерен, помещенных на отдельном валу, на зубчатый венец передвижной муфты синхронизатора I и II передач и далее на ведомый вал, чем и обеспечивается задний ход автомобиля. Включение передних передач осуществляется с помощью вилок, входящих в пазы муфт синхронизатора и закрепленных на двух переключающих стержнях, установленных в стенках картера коробки. Вилка передвижной шестерни заднего хода соединяется с третьим переключающим стержнем через промежуточный качающийся рычаг и поводок.

Переключение передач осуществляется рычагом, закрепленным на валу, установленным подвижно на двух втулках в полом ведущем валу и передней крышке кертера коробки передач. Фиксирующее устройство, включающее пружины и шарики, и замок устроены и работают аналогично этим механизмам в вышерассмотренных коробках передач.