Коробка передач двухходовая, трехступенчатая, имеющая три передачи для движения вперед и одну назад.

Все шестерни коробки выполнены с косыми зубьями, что значительно уменьшает шум при работе коробки передач.

Синхронизатор инерционного типа позволяет плавно и безударно переключать вторую и третьи (прямую) передачи.

Рычаг переключения передач вынесен на рулевую колонку и расположен под рулевым колесом, что обеспечивает значительное удобство управления и в то же время не стесняет пассажира, сидящего рядом с водителем.

Фиг. 74. Продольный разрез коробки передач.

Картер коробки передач прикреплен к картеру сцепления и центрирован с ним по наружному кольцу шарикового подшипника 9 (фиг. 74), служащего задней опорой первичного вала 8. Передняя опора (бронзо-графитовая втулка) первичного вала расположена в гнезде фланца коленчатого вала (см. сноску на стр. 32). За одно целое с первичным валом выполнены шестерня, находящаяся е постоянном зацеплении с шестерней промежуточного вала, зубчатый венец для включения прямой передачи и конус для синхронизатора.

Промежуточный вал 28, представляющий собой блок из четырех шестерен, установлен на неподвижной оси 5 на двух игольчатых подшипниках 27. Между игольчатыми подшипниками установлен распорная втулка 29 и два упорных кольца 30; третье кольцо 4 помещено со стороны передней бронзовой регулировочной шайбы 6

При включенной передаче в коробке передач блок шестерен воспринимает осевую нагрузку, вызываемую наличием косых зубьев. При включении первой и второй передач осевые усилия, действующие на шестерни блока, почти полностью уравновешиваются. При включении прямой передачи осевая нагрузка на блок шестерен вообще не возникает. При включении заднего хода на блок шестерен действует неуравновешенная осевая сила, направленная назад (по фиг. 74). Осевые усилия воспринимает стальная плавающая шайба 26, расположенная между торцом блока шестерен и бронзовой шайбой 25. Осевой зазор блока шестерен, устанавливаемый на заводе при сборке, находится в пределах 0,1—0,4 мм.

Вторичный вал 16 вращается в двух подшипниках: роликовом 10 (с тринадцатью свободными роликами), помещенном в гнезде первичного вала, и шариковом 18, установленном в задней стенке картера коробки. Одновременно подшипник 18 удерживает вторичный вал от перемещения в осевом направлении. Ролики подшипника 10 удерживаются от осевых перемещений стопорным кольцом 7.

В передней части вторичного вала находится участок с прямыми шлицами 13, на которые насажена ступица 12 синхронизатора, имеющая наружные зубья. По этим зубьям передвигается муфта 11, служащая для включения третьей (прямой) и второй передач.

Шестерня 14 второй передачи свободно вращается на вторичном валу и находится в постоянном зацеплении с шестерней промежуточного вала. Шестерня 14 снабжена дополнительным зубчатым венцом для включения передачи, а также конусом для синхронизатора. Для улучшения условий смазки внутренней цилиндрической поверхности шестерни (не имеющей бронзовой втулки) на цилиндрическом участке вторичного вала имеются продольные смазочные канавки.

Уравнивание скоростей вращения первичного вала (или шестерни 14) и вторичного вала перед замыканием их зубчатых венцов муфтой 11 производится синхронизатором.

Участок вторичного вала, по которому перемещается шестерня 15 первой передачи и заднего хода, снабжен винтовыми шлицами. Шаг винтовых шлицев вала и зубьев шестерни 15 одинаков, что исключает возможность возникновения осевой силы, которая могла бы вывести шестерни из зацепления.

Промежуточная шестерня 3 заднего хода, с запрессованной в нее бронзовой втулкой 1, вращается на стальной оси 2.

На заднем шлицованном конце вторичного вала насажены ведущая шестерня 20 привода спидометра и фланец 22 крепления карданного шарнира. Уплотнение заднего конца вторичного вала в картере коробки передач обеспечивается маслоотражательной шайбой 17, расположенной перед шарикоподшипником 18, и маслосгонной нарезкой 23 на боковой поверхности ступицы фланца 22. Подшипник 18 удерживается от продольного перемещения в картере стопорным кольцом 19 и крышкой 21. К задней стенке картера коробки прикреплен на болтах кронштейн 24 подвески силового агрегата к основанию кузова.

Механизм переключения передач установлен в боковой крышке 2 (фиг. 75) картера коробки. Перемещение скользящей шестерни первой передачи и заднего хода производится вилкой 9, а перемещение муфты синхронизатора — вилкой 1. Движение вилок по стержням 3 (поддерживающему) и 4 (направляющему) осуществляется с помощью кулаков 5 и 18, управляемых рычагами 10 и 12. Эти рычаги закреплены штифтами 7 на валиках 6 и 8 кулаков и связаны тягами с механизмом управления коробкой передач.

Фиг. 75. Механизм переключения передач.

Валики кулаков уплотнены в бобышках боковой крышки картера коробки передач резиновыми сальниками.

В конструкции механизма переключения передач имеется комбинированное фиксирующее и блокирующее устройство.

Фиксирующее устройство служит для предотвращения произвольного выключения передач. Оно состоит из двух шариков 13, пружины 14 % секторов 11 и 17, составляющих одно целое с кулаками 5 и 18. Шарики и ^пружина расположены в корпусе 15, приклепанном к боковой крышке картера коробки. Под действием усилия пружины 14 шарики 13 фиксаторов входят в пазы секторов 11 и 17 и удерживают их, а следовательно, и вилки от произвольного перемещения. Каждый сектор кулака имеет по три паза: один — для среднего нейтрального положения и два — для рабочих положений.

Блокирующее устройство предназначено для предотвращения одновременного включения двух передач. Устройство состоит из призматического замка 16 с закругленными концами, способного перемещаться в направляющей корпуса 15 и заходить в пазы нейтрального положения секторов 11 и 17. Эти пазы в отличие от других выполнены на всю ширину секторов. Длина замка 16 и профиль секторов (на участке, не имеющем пазов) сделаны с таким расчетом, что при включении какой-либо передачи одним кулаком сектор другого кулака запирается замком в нейтральном положении.

Устройство синхронизатора показано на фиг. 76. На наружной поверхности ступицы 12, насаженной на шлицах вторичного вала S, имеются зубья и три паза 15, расположенные под углом 120° один к другому.

Фиг. 76. Устройство синхронизатора.

В осевом направлении ступица 12 закреплена стопорным кольцом 2. По зубчатому венцу ступицы может скользить муфта 14 по середине зубчатого венца которой имеется полукруглая проточка 16. В эту проточку заходят выступы 13 сухарей 5, свободно установленных в пазах 15 ступицы. Под действием проволочных пружинных колец 11 сухари постоянно прижимаются выступами к проточке зубчатого венца муфты (муфта 14 показана на фиг. 76 в нейтральном положении). Муфта 14 передвигается посредством вилки 4.

По обе стороны ступицы 12 установлены бронзовые блокирующие кольца 9, в торцах которых сделаны прорези 10. В эти прорези входят с большим зазором концы сухарей 5. Внутренние конусы блокирующих колец одинаковы с наружными конусами, выполненными на первичном валу 1 и на шестерне 7 второй передачи. На рабочей поверхности конусов блокирующих колец сделана мелкая нарезка 17, предназначенная для разрыва масляной пленки и увеличения вследствие этого трения между внутренними и наружными конусами. Снаружи блокирующие кольца имеют короткие зубчатые венцы 18, такие же, как венцы 3 первичного вала и б шестерни второй передачи.

Синхронизатор работает следующим образом (фиг. 77). При включении прямой передачи муфта 5, передвигаемая вилкой 4, перемещается по зубьям ступицы из нейтрального положения влево и увлекает за собой сухари 6. Последние торцами упираются а кольцо 3 и слегка прижимают его к конусу первичного вала 1.

Фиг. 77. Схема работы синхронизатора.

Вследствие разности скоростей вращения первичного вала и кольца 3 синхронизатора это кольцо провертывается относительно муфты 5 на угол, определяемый окружным зазором а между сухарем 6 и пазом в торце кольца, и устанавливается в положении, показанном на фигуре. В этом положении зубья муфты 5 не могут войти в зацепление с венцом кольца 3, так как они упираются своими скосами в скосы зубьев кольца. Однако под действием усилия, прикладываемого к муфте 5 (через вилку 4), в точке соприкосновения скосов зубьев возникает сила N, направленная перпендикулярно поверхности скосов. Осевая составляющая Л; этой силы прижимает кольцо 3 к конусу вала 1 и возникающее при этом трение уравнивает скорости вращения вторичного и первичного валов до полной их блокировки. В этот момент окружная, составляющая N2, силы N окажется достаточной для провертывания кольца 3 против направления его вращения (совпадающего с направлением вращения первичного вала). Даже при незначительном провертывании кольца 3 в обратном направлении произойдет зацепление зубьев его венца с зубьями венца муфты 5. При этом вследствие прекращения взаимодействия скосов зубьев и прекращения действия силы N и, следовательно, ее составляющих конус первичного вала полностью освобождается от силы трении.

При дальнейшем перемещении муфты 5 по зубьям ступицы синхронизатора беспрепятственно происходит зацепление муфты с венцом 2 первичного вала. Даже если против зуба муфты окажется не впадина венца 2, а его зуб, то ничто не помешает повороту венца (свободного от нагрузки) относительно муфты на угол, необходимый для устранения упора торцов зубьев.

Фиг. 78. Механизм привода управления коробкой передач.

Привод управления коробкой передач состоит из рычага 16 (фиг. 78) и вала 15, установленного в кронштейнах 4 и 18 на рулевой колонке, рычагов 12 (включения первой передачи и заднего хода) и 8 (включения второй и третьей передач), а также из двух соединительных тяг 22 и 27. В верхний кронштейн 18 ввернут направляющий палец 17, по которому перемещается вал управления 15. Рычаг 16 установлен в ушке вала на оси через распорную втулку 3 (фиг. 80, а).

На автомобилях, выпускаемых заводом с июля 1954 г., конструкция шарнирного соединения рычага переключения передач с валом управления изменена (см. фиг. 80,6). На верхнем конце вала управления 1 вместо ушка имеется гнездо 2 для установки чашки 3 полушаровой опоры рычага 5.

Гнездо 2 отлито под давлением из цинкового сплава и в процессе литья соединено в одно целое с валом управления /.

Вставленный в гнездо 2 рычаг 5 прижимается полушаровой опорой к чашке 3 усилием пружины 4. Верхний конец пружины упирается в чашку 6, помещенную в колпачок 7, навинчиваемый на гнездо 2.

Головка короткого плеча рычага 16 (фиг. 78) находится в гнезде направляющего пальца 17. Внутри вала управления, на нижнем его конце, запрессован сухарь 6 со свободно вставленным в него пальцем 7. При осевом перемещении вала палец 7 может входить в пазы 14, сделанные в головках рычагов 5 и 12, свободно посаженных на валу 15. Для предохранения пальца 7 от выхода наружу на головки рычагов 8 и 12 надета защитная втулка 2.

Нижней опорой вала 15 служит кронштейн 4, установленный на рулевой колонке 1 и фиксируемый на ней цилиндрическим выступом, Крепление кронштейна к колонке осуществляется хомутом и двумя болтами.

Между кронштейном 4 и колонкой 1 помещена накладка 3, препятствующая осевому сдвигу рычагов 8 и 12. Между торцами головок рычагов и торцами кронштейна и накладки поставлены пружинные шайбы для устранения осевого зазора и стука. В том месте, в котором вал 15 проходит через накладку 3, установлен войлочный сальник 13, препятствующий проникновению пыли и грязи на трущиеся поверхности вала и головок рычагов 8 и 12. Обойма сальника припаяна к накладке.

Пружина 19, опирающаяся одним концом в направляющий палец 17, а другим — в гнездо 20, постоянно отжимает вал 15 в крайнее нижнее положение, ограничиваемое упором резинового буфера 5 в дно кронштейна 4. При этом положении вала, поворачивая вал с помощью рычага 16, включают вторую и третью передачи. Для включения первой передачи или заднего хода вал 15 нужно предварительно переместить вверх (сжимая пружину 19), для чего наклоняют рычаг 16 на оси его качания по направлению к ободу рулевого колеса.

Для устранения дрожания рычага 16, возможного из-за наличия некоторого осевого зазора в резьбовом соединении пальца 17 и кронштейне 18, имеется пружина, отжимающая палец вниз.

При включении первой передачи или заднего хода происходит поворот рычага 12, связанного тягой 22 с рычагом 24 управления вилкой скользящей шестерни вторичного вала. При включении второй или третьей передачи происходит поворот рычага 5. связанного тягой 27 с рычагом 25 управления вилкой скользящей муфты синхронизатора.

Шарнирные соединения отогнутых концов тяг 22 и 27 с рычагами 12 и 8 выполнены с помощью резиновых втулок 10, в которые завальцованы латунные гильзы 11. Отогнутые концы тяг удерживаются во втулках шайбами и шплинтами. Аналогично выполнены и соединения тяг с рычагами 24 и 25.