У картера коробки передач блочная конструкция, разделенная перегородками на три секции. В первой секции размещена главная передача, во второй – зубчатые колеса первой и второй передачи, а также зубчатые колеса заднего хода, в третьей секции – зубчатые колеса третьей и четвертой передач. Две первые секции имеют общее отверстие для слива масла, которое закрыто пробкой с магнитом, для сбора металлических (чугунных и стальных)частиц , попавших в масло. Третья секция также имеет отверстие для слива масла, закрытое пробкой с вклеенным постоянным магнитом. В третьей секции расположено зубчатое колесо привода спидометра. В передней части картера коробки передач крепится картер сцепления, в задней – задняя крышка.

Внутри корпуса коробки передач на подшипниках вращаются три вала ведущий (первичный) 18, связанный через сцепление с коленчатым валом двигателя, ведомый (вторичный)6, соединенный через карданную передачу и другие механизмы с ведущими колесами автомобиля, и промежуточный 15.

Ведущий вал (первичный) вращается на двух подшипниках: передний конец вала 18 на игольчатом подшипнике, запрессованном в болт маховика, а задний конец запрессован на подшипнике, установленном в отверстие картера коробки передач. Ведущий вал изготовлен вместе с ведущей шестерней и зубчатым венцом А, жестко соединенным с промежуточным валом 15. На ведущем валу установлено блокирующее разрезное кольцо, которое препятствует смещению подшипника и вала назад. Крышка заднего подшипника препятствует смещению вала вперед. На переднем конце вала нарезаны шлицы, для скользящей посадки ведомого диска сцепления.

Ведомый (вторичный вал) в средней части имеет шлицы, передним концом опирается на роликовый подшипник 19, установленный в торцевой выточке ведущего вала. Другой конец ведомого вала опирается, на подшипник, расположенный в задней стенке корпуса. На шлицах ведомого вала установлена подвижная шестерня 5 первой и второй передач. Оси ведомого и ведущего валов совпадают между собой.

Первую и вторую передачу включают посредством перемещения подвижной шестерни 5 назад или вперед. Вторую передачу включают зацеплением шлицев шестерни 5, с зубцами шестерни 4, первую передачу включают перемещением шестерни 5, до зацепления с шестерней 8, а задний ход – перемещение блока шестерен 9, при этом меньшая шестерня блока 9, зацепляется с шестерней 5, а большая с шестерней 4.

Сверху картер закрывают крышкой 21, в которой установлен механизм переключения, состоящий из ползунков, замков, фиксаторов 20 и рычага переключателя передач 1.Действует механизм следующим образом. Рычагом 1, при помощи ползунков и вилок перемещают скользящую шестерню 5, муфту синхронизатора 16 или блок 9 шестерен заднего хода и вводят в зацепление с различными шестернями. Схему переключения передач смотрите на рисунке.

Фиксаторы 20 в крышке коробки передач удерживают в определенном положении шестерни или муфты синхронизатора 16 при включении передач. Фиксатор состоит из пружины и шарика. Шарик входит в специальный вырез на ползуне и силой упругости пружины удерживает ползун от произвольного перемещения. Замки, которые расположены между ползунами, предотвращают одновременное перемещение двух ползунов, т.е. две передачи одновременно включиться не могут. Замок состоит из сухаря, который при передвижении одного из ползунов входит в вырез другого, препятствуя перемещению последнего. При включении сцепления вращаются ведущий и промежуточный валы.

Пятиступенчатая коробка передач

Пятиступенчатая коробка передач устанавливается на автомобилях ЗИЛ. Пять передач предназначены для движения вперед и одна передача для движения назад. Коробка передач пятиступенчатая трехходовая, имеет два синхронизатора для включения второй и третьей, четвертой и пятой передач. Валы и шестерни расположены аналогично четырехступенчатой коробки передач, но на ведомом мосту и промежуточном добавлено по одной косозубой шестерне постоянного зацепления. Шестерни всех валов, кроме шестерен первой передачи, находятся в постоянном зацеплении. На промежуточном валу все шестерни закреплены шпонками, кроме шестерен первой передачи. Первую передачу включают перемещением вперед прямозубой шестерни 7.

Рис. Схема включения передач автомобиля ЗИЛ.1 – первичный вал, 2 – синхронизатор четвертой и пятой передач, 3 и 15 – шестерни четвертой передачи, 4 и 14 – шестерни третьей передачи, 5 – синхронизатор второй и третьей передачи, 6 и 11 – шестерни второй передачи, 7 – подвижная шестерня первой передачи и заднего хода, 8 – вторичный (ведомый )вал, 9 и 12 – малая и большая шестерня блока шестерен заднего хода, 10 – шестерня первой передачи, 13 – шестерня заднего хода, 16 – шестерня постоянного зацепления, 17 – промежуточный вал, 18 – блокирующее конусное кольцо.

Сливное отверстие картера закрыто пробкой с магнитом для улавливания металлических частиц. Сверху коробка передач закрыта крышкой, в которой размещен механизм переключения передач.

Первая передача включается перемещением вперед шестерни первой передачи 7 ведомого вала 8.

Вторая передача включается перемещением назад муфты синхронизатора 2 и 5 второй и третьей передач. Внутренние зубья муфты входят в зацепление с венцом на шестерне второй передачи, закрепляя ее на ведомом валу.

Третья передача включается перемещением вперед муфты синхронизатора. Внутренние зубья муфты входят в зацепление с венцом на шестерне третьей передачи, закрепляя ее на ведомом валу. При включении передних передач конусные блокирующие кольца 18 позволяют уравнять частоту вращения вторичного вала и включаемой шестерни, а затем синхронизатор жестко соединяет эту шестерню с валом.

Четвертая передача включается перемещением назад муфты синхронизатора 2 четвертой и пятой передач. Зубья муфты через венец закрепляют шестерню четвертой передачи на ведомом валу.

Пятая передача включается перемещением вперед этой же муфты синхронизатора 2. При этом наружные зубья муфты входят в зацепление с внутренними зубьями ведущего вала, жестко соединяя его непосредственно с ведомым валом (прямая передача), промежуточный вал в передаче крутящего момента не участвует.

Задний ход включается перемещением шестерни 7 первой передачи по шлицам ведомого вала назад до включения ее с шестерней 9 блока заднего хода. Чтобы заставить вторичный вал вращаться в обратную сторону, между ведущей шестерней промежуточного вала и ведомой шестерней ведомого вала, помещают шестеренку передачи заднего хода. Передача крутящего момента с промежуточного вала на ведомый будет происходить через эту шестеренку, вследствие чего ведомый вал будет вращаться в обратном направлении.

Механизм переключения передач смонтирован в крышке картера.Для предотвращения движения назад, при включенных первых передачах, применяют предохранитель 7, который состоит из плунжера с пружиной и расположен в корпусе 10 рычага переключения передач.

Рис. Механизм переключения передач автомобиля ЗИЛ:а – устройство, б – предохранитель включения заднего хода, в – схема переключения рычага передач, 1 – крышка, 2 – ползуны, 3 – рычаг переключения передач, 4 – пружина фиксатора, 5 – шарик фиксатора передачи, 6 – вилки, 7 – предохранитель включения заднего хода, 8 – шарики замка, 9 – штифт замка, 10 – корпус рычага, 11 – промежуточный рычаг включения первой передачи и заднего хода, I-V – передачи, 3Х – задний ход.

Два шарика замкового устройства размещаются в крышке между ползунами 2 и штифтом. Выемки, на ползунах, при нейтральной передаче, располагаются против шариков 8. при перемещении среднего ползуна, два других ползуна оказываются запертыми шариками. В случае перемещения крайнего ползуна, шарик выходит из паза, перемещает соседний шарик, который входит в паз среднего ползуна, перемещает штифт 9, который давит на вторые шарики и запирает средний и другой крайние ползуны.