В трехвальной коробке передач (рис. 82 и 83) имеются ведущий (первичный), ведомый (вторичный) и промежуточный валы, установленные в картере на подшипниках, причем первичный и вторичный валы соосны. На первичном валу выполнено за одно целое с ним зубчатое колесо постоянного зацепления с зубчатым колесом промежуточного вала. Другие зубчатые колеса жестко закреплены на промежуточном валу. На ведомом валу установлены имеющие возможность перемещаться вдоль вала зубчатые колеса передач. Отношение числа зубьев ведомого зубчатого колеса к числу зубьев ведущего зубчатого колеса, обратное отношению их частот вращения, называется передаточным числом.
Когда какое-либо зубчатое колесо ведомого вала входит в зацепление с одним из зубчатых колес промежуточного вала, крутящий момент от двигателя через ведущий, промежуточный и ведомый валы коробки передач передается карданной передаче и далее на ведущие колеса автомобиля. Для включения первой передачи зубчатое колесо ведомого вала первой передачи передвигается по шлицевому валу в зацепление с зубчатым колесом первой передачи промежуточного вала. Общее передаточное число первой передачи определяется как произведение передаточных чисел отдельных пар зубчатых колес:
U1 = (z1/z2)(z3/z4),
где z1 — зубчатое колесо постоянного зацепления промежуточного вала; z2 — зубчатое колесо постоянного зацепления ведущего вала; z3 — зубчатое колесо первой передачи ведомого вала; z4 — зубчатое колесо первой передачи промежуточного вала.
Рис. 82. Пятиступенчатая коробка передач автомобиля ЗИЛ-4314.10: 1 — ведущий вал; 2, 13, 18, 31, 33, 52 — подшипники; 3, 17, 19, 32 — стопорные кольца; 4 и 30 — зубчатые колеса постоянного зацепления ведущего и промежуточного валов; 5 — синхронизатор четвертой и пятой передач; 6 — втулка зубчатого колеса четвертой передачи; 7 и 27 — зубчатые колеса четвертой передачи; 8 и 25 — зубчатые колеса третьей передачи; 9 — синхронизатор второй и третьей передач; 10 и 22— зубчатые колеса второй передачи; 11 — вилка переключения первой передачи и передачи заднего хода; 12 — зубчатое колесо первой передачи и передачи заднего хода; 14 — кронштейн тормозного механизма; 15 — фланец карданного шарнира; 16 и 34 — манжеты; 20 — ведомый вал; 21 — ведущее зубчатое колесо первой передачи; 23, 26 и 28 — стопорные шайбы; 24 — зубчатое колесо передачи заднего хода промежуточного вала; 29 — промежуточный вал; 35 — шарик фиксатора; 36 — пружина фиксатора; 37 — штифт замка стержней переключения передач; 38 — шарик замка; 39 — пробка контрольно-заливочного отверстия; 40 — крышка люка отбора мощности; 41 — зубчатое колесо привода спидометра; 42 — сливная пробка с магнитом; 43 — сапун; 44 — предохранитель включения первой передачи и передачи заднего хода; 45 — ось промежуточного рычага; 46 — фиксатор; 47 — рычаг переключения передач; 48 — промежуточный рычаг; 49 — ползун переключения первой передачи и передачи заднего хода; 50 — ползун переключения четвертой и пятой передач; 51 — ползун переключения второй и третьей передач; 53 — распорная втулка; 54 — блок зубчатых колес передачи заднего хода; 55 — установочная втулка
Рис. 83. Пятиступенчатая коробка передач автомобиля MA3-5335: 1 — ведущий вал; 2 — крышка подшипника ведущего вала; 3 — зубчатое колесо ведущего вала; 4 — синхронизатор четвертой и пятой передач; 5 — рычаг переключения передач; 6 — вал рычага переключения; 7 — шарик фиксатора с пружиной; 8 — зубчатое колесо пятой передачи ведомого вала; 9 — зубчатое колесо третьей передачи ведомого вала; 10 — синхронизатор второй и третьей передач; 11 — зубчатое колесо второй передачи ведомого вала; 12 — зубчатое колесо первой передачи и передачи заднего хода ведомого вала; 13 — верхняя крышка коробки передач со штоком и вилками; 14 — ведомый вал; 15 — червячное колесо привода спидометра; 16 — фланец крепления карданного вала к коробке передач; 17 — промежуточный вал с зубчатым венцом первой передачи и передачи заднего хода; 18 — картер коробки передач; 19 — зубчатое колесо второй передачи промежуточного вала; 20 — заборник масляного насоса с магнитом; 21 — зубчатое колесо третьей передачи; 22 — зубчатое колесо пятой передачи промежуточного вала; 23 — зубчатое колесо для отбора мощности; 24 — зубчатое колесо привода промежуточного вала; 25 — масляный насос; 26 — ось блока зубчатых колес передачи заднего хода; 27 — блок зубчатых колес передачи заднего хода
При включении прямой передачи ведущий и ведомый валы соединяются непосредственно через зубчатое колесо постоянного зацепления ведущего вала и зубчатое колесо прямой передачи ведомого вала.
Переключение передач выполняют при выключенном сцеплении, вводя подвижные зубчатые колеса (каретки) ведомого вала в зацепление с неподвижными на валу зубчатыми колесами промежуточного вала. Это зацепление сопровождается ударами торцов зубьев и приводит к их повышенному износу. Поэтому на автомобилях применяют коробки передач с постоянным зацеплением зубчатых колес и включением передач передвижением кареток (муфт) синхронизаторов. Для включения передачи заднего хода необходимо ввести в зацепление блок зубчатых колес заднего хода с зубчатыми колесами промежуточного и ведомого валов одновременно, при этом один зубчатый венец блока зубчатых колес входит в зацепление с зубчатым колесом промежуточного вала, другой с зубчатым колесом ведомого вала коробки передач.
