Гидромеханическая коробка передач состоит из гидротрансформатора, механической ступенчатой коробки передач с механизмами переключения и системы управления. Механические ступенчатые коробки передач выполняют планетарными или с неподвижными осями шестерен, а системы управления чаще всего гидравлическими или гидроэлектрическими.
На рис. 93 приведена схема двухступенчатой гидромеханической коробки передач. В нее входят комплексный гидротрансформатор 21 и механическая ступенчатая коробка передач, к которой относятся: первичный 22, вторичный 9, промежуточный 16 валы с шестернями,

Рис. 93. Схема двухступенчатой гидромеханической коробки передач

фрикционные сцепления 2, 3, 20 (фрикционы), зубчатые венцы 4 и 6, а также зубчатая муфта 5, перемещаемая через поводок пружиной 7 или сжатым воздухом, впускаемым в цилиндр 8. Кроме того, на схеме показаны передний 19 и задний 18 шестеренные насосы, а также центробежный регулятор 12.
В нейтральном положении фрикционы 2, 3, 20 выключены, и крутящий момент на вал 9 не передается. На понижающей передаче системой управления включается фрикцион 2. Крутящий момент передается через гидротрансформатор, фрикцион 2, шестерни /, 17, 15 и 14, зубчатую муфту 5 на вторичный вал 9. Переключение на прямую передачу происходит автоматически, одновременным выключением фрикциона 2 и включением фрикциона 3. Момент от вала 22 передается через фрикцион 3 на вал 9. При включении фрикциона 20 соединяются насосное и турбинное колеса гидротрансформатора. .
Для движения задним ходом зубчатая муфта 5 перемещается в правое положение. Затем- включается фрикцион 2. Крутящий момент передается через гидротрансформатор, фрикцион 2, шестерни /, 17, 13,11,10, зубчатую муфту 5 на вторичный вал 9. Последний вращается в направлении, противоположном вращению вала 22.
Гидроэлектрическая система управления коробки передач (рис, 94) состоит из большого переднего 16 и малого заднего 19 шестеренных насосов; редукционного клапана 18; главного клапана 9 с микропереключателем ¿9; клапана блокировки 21; периферийных клапанов 5, управляемых соленоидами 3 и 4; центробежного (скоростного) регулятора 14, соединенного с главным клапаном 9 и педалью 11 подачи топлива (педаль является силовым регулятором); электропневматического клапана 28 цилиндра 27 включения заднего хода; радиатора 22 с клапаном слива 23.

Рис. 94. Схема системы управления двухступенчатой гидромеханической коробки передач

В систему управления, кроме того, входят не показанные на схеме контроллер с рычагом переключения передач, расположенным на рулевой колонке, и электрической системой, а также контрольные приборы (манометр, датчик которого установлен в главной магистрали, термометр с датчиком, размещенным в поддоне коробки передач, указатель аварийного перегрева масла-с датчиком в клапане слива).
Ведущая шестерня переднего насоса приводится в движение от вала двигателя через насосное колесо гидротрансформатора, а ведущая шестерня заднего насоса — от колес автомобиля через промежуточный вал коробки передач. Масло из поддона коробки передач через маслоприемник 15 и обратный клапан 17 нагнетается в главную магистраль,(на рис. 94 заштрихована) при работе двигателя передним насосом, а при движении автомобиля также и. задним насосом (через обратный клапан 20). Редукционный клапан 18 поддерживает давление 600—650 кН/м2 в главной, магистрали и отключает передний насос, когда производительность заднего насоса достаточна для работы системы,
На корпусе контроллера отмечено четыре положения: ЗХ — задний ход; Н — нейтральное, А — движение с автоматическим переключением передач; ПП — движение только на первой передаче. Пуск двигателя можно осуществить только тогда, когда рычаг контроллера установлен в положение Н. При этом ток через цепи управления коробкой передач не проходит. При перемещении рычага контроллера из положения Н в положение А при работе двигателя и неподвижном автомобиле замыкаются цепи соленоида 3 первой передачи. Соленоид 3 с помощью поводка 2 перемещает периферийные клапаны 5 в край-неелевое положение. Масло под давлением проходит из главной магистрали через периферийные клапаны в цилиндр фрикциона 6 первой передачи, которым включается понижающая (первая) передача, и автомобиль начинает движение.
С увеличением" скорости автомобиля возрастает угловая скорость грузиков центробежного регулятора 14. Их перемещение через рычаг 13 вызывает смещение влево золотника главного клапана 9. При достижении автомобилем определенной скорости это смещение оказывается достаточным для прохода масла под давлением из главной магистрали через клапан 9 к Клапану микропереключателя 8. Цепь соленоида 3 размыкается, а соленоида 4 замыкается. Периферийные клапаны 5 перемещаются поводком 2 в крайнее правое положение. Масло под давлением поступает в цилиндр фрикциона 7, который включает прямую (вторую) передачу. В это время из цилиндра фрикциона 6 масло стекает в поддон.
При дальнейшем увеличении скорости автомобиля еще больше смещается влево золотник клапана 9, обеспечивая проход масла под давлением к клапану 21 блокировки. Цилиндр фрикциона 24 блокировки сообщается со сливом, и фрикцион включается, блокируя рабочие колеса гидротрансформатора /, т. е. соединяя турбинное колесо с насосным. Автоматические переключения при разгоне происходят при скорости автомобиля тем большей, чем большая подача- топлива установлена педалью //, соединенной тягой и рычагами 10 и 12 с рычагом 13. При уменьшении скорости движения из-за увеличения сопротивления движению автомобиля автоматически переключаются передачи в обратном порядке: сначала выключается фрикцион блокировки, а если скорость движения продолжает понижаться, то происходит переключение со второй передачи на первую.
Гидрообъемная коробка передач состоит из насосов и гидромоторов, соединенных трубопроводами. Бесступенчатое изменение передаточного числа обеспечивается плавным изменением рабочего объема насоса, а иногда и рабочих объемов гидромоторов. В неподвижном корпусе регулируемого насоса 3 (рис. 95) вращается соединенный валом5 с маховиком двигателя блок цилиндров 2. Поршни 7 и /, находящиеся в цилиндрах, упираются торцами в наклонную шайбу 8. За половину оборота вала 5 поршень 7 перемещается в положение, занимаемое поршнем /. Рабочая жидкость из линии всасывания 6 (от гидромоторов) входит в цилиндр. За следующую половину оборота жидкость из цилиндра выталкивается в линию нагнетания 4 и поступает к гидромоторам 12, установленным в ведущих колесах 11,

Рис. 95. Схема гидрообъемной коробки передач

Насос питания 9 восполняет утечки "жидкости, собираемой в баке 10.
Изменяя величину угла наклона шайбы 8, меняют производительность насоса при постоянной угловой скорости вала 5. При у = О насос не перекачивает жидкость; двигатель работает на режиме холостого хода. При наклоне шайбы в обратную сторону (у < 0) изменяется направление движения жидкости в трубопроводах, чем обеспечивается движение автомобиля задним ходом.
Параллельное соединение гидромоторов левого и правого ведущих колес, как показано на рис. 95, позволяет левому и правому ведущим колесам вращаться с разными угловыми скоростями.