Подробно об устройстве автомобилей
В подавляющем большинстве случае коробки передач бывают двух- или трехвальные. В этом случае ведомый вал установлен соосно ведущему, так что при включении прямой передачи с передаточным отношением 1:1 оба вала можно соединить напрямую с помощью зубчатой муфты. В этом случае зубчатые зацепления в передаче крутящего момента не участвуют, что способствует увеличению механического КПД коробки передач, а поскольку в таких коробках прямая передача включена на наиболее частых режимах эксплуатации автомобиля, это обеспечивает увеличение экономичности двигателя.
Включение всех остальных передач происходит через два зубчатых зацепления. От ведущего вала крутящий момент передается к промежуточному 2, на котором имеются сменные зубчатые пары, и в зависимости от включенной передачи, соответствующей зубчатой парой и далее, через зубчатую муфту на ведомый вал 3. Зубчатые колеса первой ступени, которые передают масимальные усилия, следует располагать ближе к стенкам коробки, чтобы эти усилия не вызывали прогибов вала, что может нарушить зацепление и увеличить шум. Картер и валы коробки должны быть достаточно жесткими.
Хотя в данном случае не удается реализовать выгоды прямой передачи, такая коробка передач удобна при расположении двигателя непосредственно у ведущего моста, а также если необходимо, чтобы ведущий и ведомый валы были несоосными. Но и в этом случае предпочтительны трехвальные коробки передач с прямой передачей, однако в главной передаче приходится применять гипоидную передачу. Весь диапазон передаточных отношений в двухвальных коробках передач обеспечивается одной парой зубчатых колес, в то время как в трехвальной — двумя парами колес. Для того чтобы коробка передач имела требуемый диапазон передаточных отношений, иногда в ней бывает предусмотрена четвертая, ускоряющая передача, при этом необходимая редукция обеспечивается в главной передаче.
Если автомобиль скомпонован с передним расположением двигателя и приводом задних колес, вторичный вал делают как можно длиннее с соответствующим удлинением картера коробки, что позволяет укоротить карданный вал. При высоких частотах вращения современного двигателя возникают затруднения с уравновешиванием длинного карданного вала, так что удлинение вторичного вала способствует решению этой задачи. На вторичном валу имеется также шестерня привода спидометра.