Переключая легким прикосновение пальца ступени в коробке передач, не задумываешься, какой сложный происходит процесс, или точнее, сколько знаний, спокойствия и любви к механике вложено в эту конструкцию. Основная задача переключения передачи заключается в том, что нужно вывести из зацепления одну пару шестерен и ввести другую. По крайней мере, это кажется очевидным предположением, и это было на самом деле так в первых коробках передач.


Основная компоновка коробки передач была разработана в 1890 году, и, если ограничиться рассмотрением заднеприводных автомобилей с продольно расположенным двигателем, она не изменилась. Крутящий момент от двигателя и сцепления передается на ведущий вал, на котором установлена шестерня. Параллельно ведущему валу располагается промежуточный вал с набором шестерен. Внутри коробки передач ведущий вал может быть соединен непосредственно с ведомым валом для получения прямой передачи с передаточным числом, равным единице, когда входящая и выходящая скорости равны. Кроме того, одна из шестерен промежуточного вала находится в постоянном зацеплении с шестерней ведущего вала. Для обеспечения заднего хода необходимо добавить третью шестерню в передачу момента между двумя валами, и тогда ведомый вал изменит направление вращения. Все, что осталось — это маневрирование шестернями на ведомом и промежуточном валу так, чтобы они зацеплялись между собой в соответствии с конкретным желанием.


В первых коробках передач все в точности так и происходило. Группы шестерен скользили вдоль шлицев ведомого вала, пара шестерен зацеплялась, и момент передавался от ведущего вала на промежуточный и с него, через шестерни постоянного зацепления, на ведомый вал. Для включения прямой передачи все шестерни разъединялись, и ведущий вал соединялся с ведомым с помощью зубчатой муфты; при этом промежуточный вал продолжал вращаться через шестерни постоянного зацепления.