КП транспортных средств предназначена для изменения частоты и крутящего момента в более широких пределах, чем это может обеспечить двигатель транспортного средства. Как правило, это относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), которые имеют недостаточную приспособляемость. Транспортные средства с паровыми или электрическими (трамвай, троллейбус) двигателями, имеющими высокую приспособляемость и обеспечивающими изменение частоты вращения и крутящего момента в более широких пределах, чем ДВС, обычно выполняются без КП. Также КП предназначена для обеспечения движения транспортного средства задним ходом и длительного отключения двигателя от движителя при пуске двигателя и работе его на стоянках.
Пользуясь коробкой передач, водитель имеет возможность изменять величину передаваемого к ведущим колесам автомобиля крутящего момента или тягового усилия, изменять направление их вращения, пускать двигатель, несмотря на включенное сцепление, когда автомобиль стоит на месте.
При этом возможно движение автомобиля по инерции (накатом) без работающего двигателя. Изменение крутящего момента в коробке происходит при помощи шестерен. Возьмем для примера две шестерни: ведущая имеет 25 и ведомая 50 зубьев. Ведомая шестерня будет вращаться в 2 раза медленнее, но крутящий момент у нее будет в 2 раза больше. На использовании этого свойства шестерен основана работа коробки передач. Устройство коробки передач показано на рис.
Валы и шестерни коробки передач размешены внутри картера. За пределы картера выходят два вала: ведущий и ведомый. Ведущий вал опирается на подшипник, расположенный во фланце коленчатого вала двигателя, и на подшипник, укрепленный в картере коробки передач. Вал имеет шестерню, постоянно зацепленную с шестерней промежуточного вала. Кроме этого, на торцовой стороне шестерни ведущего вала имеется зубчатый венец, с которым может соединяться подвинутая к нему шестерня. Ведомый вал опирается с одной стороны на подшипник, расположенный в выточке ведущего вала, а с другой стороны — на подшипник, укрепленный в картере коробки передач. На шлицах ведомого вала установлены передвижные шестерни. Шестерни перемещаются по ведомому валу вилками в результате перестановки водителем рычага переключения передач.
Промежуточный вал все время вращается вместе с ведущим валом, так как соединен с ним шестерней постоянного зацепления. Он имеет еще три шестерни, предназначенные для включения первой, второй передач и заднего хода. Первая передача включена, когда шестерня первой передачи промежуточного вала зацеплена с соответствующей шестерней ведомого вала. Скорость движения автомобиля на первой передаче в несколько раз снижается, но зато крутящий момент на ведущих колесах во столько же раз возрастает.
Вторая передача включена, когда шестерня второй передачи промежуточного вала соединена с шестерней этой передачи на ведомом валу. Скорость движения автомобиля на второй передаче несколько выше, но крутящий момент на колесах меньше, чем при первой передаче. Третья передача включается при соединении зубчатого венца на торцовой стороне ведущего вала и расположенной напротив нее шестерни ведомого вала. Такая передача в этом случае будет называться "прямой", т. е. передача крутящего момента происходит непосредственно с ведущего вала на ведомый. Скорость движения автомобиля на третьей (прямой) передаче наивысшая. Крутящий момент на этой передаче не меняется.
Задний ход достигается зацеплением крайней справа шестерни ведомого вала с шестернями первой передачи и заднего хода промежуточного вала. Скорость движения автомобиля на этой передаче наименьшая, а крутящий момент на ведущих колесах — наибольший. При холостом ходе ни одна из шестерен ведомого вала не связана с шестернями промежуточного или ведущего вала, кроме шестерен постоянного зацепления. Такое положение шестерен показано на рис. и называется нейтральным положением. Включают и выключают передачи в коробке при помощи отдельного механизма.
