Механизмы коробки передач установлены в чугунном картере, разделенном вертикальной перегородкой на два отсека. Передней плоскостью картер присоединен к проставочному корпусу муфты сцепления и прикреплен к нему болтами; цилиндрический буртик стакана входит в расточку проставочного корпуса муфты, за счет чего коробка центрируется относительно коленчатого вала двигателя.

Первичный и вторичный валы коробки передач вращаются на двух шариковых подшипниках каждый. Шариковые подшипники смонтированы в стальных стаканах, установленных в расточках передней стенки и промежуточной перегородки картера коробки передач. От осевых перемещений первичный и вторичный валы фиксируются за счет стопорения передних подшипников в стаканах и стаканов в расточках передней стенки картера. Осевое перемещение передних подшипников первичного и вторичного валов в стаканах ограничивается буртиками стаканов и стопорными кольцами.

Передние стаканы фиксируются своими буртиками. Буртик переднего стакана первичного вала устанавливается между передней плоскостью картера и стенкой расточки в проставочном корпусе муфты, а буртик переднего стакана вторичного вала — между передней плоскостью картера и стенкой расточки корпуса распределителя 56 гидросистемы коробки. Задние стаканы стопорятся в расточке промежуточной вертикальной перегородки картера штифтами, имеющими внутренние резьбовые отверстия для демонтажа.

На переднем конце первичного вала выполнены зубчатый венец и сферический выступ. Зубчатый венец служит для соединения с ведомым валом муфты сцепления, а сферический выступ — для его центрирования. Во внутреннем центральном отверстии первичного вала проходит торсионный вал привода ВОМ, соединяющий маховик двигателя и ведущую ступицу привода в раздаточной коробке.

На шлицах первичного вала жестко установлены ведущие шестерни. Между зубчатым венцом вала и ведущей шестерней IV передачи, а также между ведущими шестернями IV и I передач и II и III передач установлены распорные втулки. Шестерни, втулки и подшипники, смонтированные на первичном валу, затянуты на нем гайкой, навинченной на его задний резьбовой конец. Гайка зафиксирована замковой шайбой. Выходной передний конец вала уплотнен резиновым сальником, установленным в расточке переднего стакана. В постоянном зацеплении с ведущими шестернями находятся ведомые шестерни, установленные на вторичном валу. Каждая ведомая шестерня вращается на двух шариковых подшипниках, установленных своими внутренними обоймами на шлицевых втулках. Своими наружными шлицевыми венцами ведомые шестерни соединяются с ведущими дисками гидроподжимных муфт. Шлицевые втулки ведомых шестерен и барабаны гидроподжимных муфт жестко установлены на шлицах вторичного вала. На шлицах заднего конца вторичного вала установлена ведущая шестерня ходоуменьшителя. Барабаны гидроподжимных муфт, шлицевые втулки ведомых шестерен и ведущая шестерня ходоуменьшителя затянуты на вторичном валу с двух сторон — с переднего конца гайкой, фиксируемой стопорной шайбой, а с заднего конца — болтом, стопорящимся замковой пластиной. Между болтом и ведущей шестерней ходоуменьшителя установлены шлицевая распорная втулка и шайба.

На хвостовик переднего конца вторичного вала надет распределитель гидросистемы коробки передач.

Во вторичном валу просверлено пять продольных сверлений. Центральное сверление служит для подачи масла на смазку подшипников, дисков и шестерен гидроподжимных муфт. К местам смазки масло из центрального сверления подается по выходящим в него радиальным сверлениям. Количество подводимого масла дозирует дроссель, запрессованный в центральное сверление с торца вала.

Четыре периферийных продольных сверления, заглушенные с переднего торца вала пробками, служат для подачи рабочей жидкости к цилиндрам (бустерам) гидроподжимных муфт I, II, III и IV передач. Каждое из этих сверлений соединено радиальными сверлениями с одной из четырех широких кольцевых канавок, выполненных на переднем хвостовике вала. Крайняя передняя широкая канавка соединена со сверлением I передачи, следующая — со сверлением II передачи и т. д. В полость каждой широкой кольцевой канавки выходит группа отверстий в гильзе распределителя. На шейках хвостовика вала между смежными широкими канавками, а также с наружной стороны обеих крайних широких канавок выполнены по две узкие канавки, в которые установлены чугунные уплотнительные кольца. Они обеспечивают уплотнение полостей, находящихся под давлением при подаче рабочей жидкости от распределителя к вращающемуся вторичному валу. Радиальным сверлением, выходящим на наружную центрирующую поверхность вала, каждое из четырех периферийных продольных сверлений соединяется с цилиндром одной своей гидроподжимной муфты. Для совмещения этих радиальных сверлений с подводящими сверлениями в барабанах гидроподжимных муфт у выхода радиальных сверлений на шлицевых выступах вала профрезерованы продольные лунки. При этом сопрягаемые центрирующие поверхности шлицевых соединений являются уплотнениями соединения барабанов и вторичного вала.

Гидроподжимные муфты служат для замыкания свободно вращающихся ведомых шестерен на вторичном валу. Муфты попарно собраны в барабанах. На вторичном валу установлены два барабана, т. е. четыре гидроподжимные муфты. В каждом барабане выполнено по два рабочих цилиндра, в которых установлены перемещающиеся в осевом направлении поршни. Сопряжение поршень — барабан уплотнено внутренним резиновым кольцом и наружным разрезным чугунным кольцом. Пружинами поршни постоянно прижаты к стенке барабана. Пружины установлены в расточках поршня и упираются в дно расточек и упорное кольцо, удерживаемое на ступице барабана стопорным кольцом. В каждом поршне установлено по два центробежных шариковых клапана. На наружной поверхности барабана профрезеровано восемь пазов, в которые входят выступы стальных ведомых дисков. Диски отличаются от дисков тем, что к четырем их выступам — шлицам с двух сторон приклепаны пластинчатые пружины, служащие для отвода ведомых дисков от ведущих в выключенных муфтах. Диски с пружинами установлены так, чтобы пружины соприкасались только со шлицевыми выступами, имеющими пружины.

Между ведомыми дисками установлены ведущие диски с металлокерамическими накладками и внутренними шлицами, которыми они сопрягаются со шлицевыми венцами ведомых шестерен.

Набор ведущих и ведомых дисков при включении муфты замыкается упорным диском, имеющим наружные шлицевые выступы, и стопорным кольцом, установленным в кольцевой проточке барабана.

Гидроподжимные муфты I и II передач имеют по пять ведущих дисков, а муфты III и IV передач — по четыре.

В заднем отсеке картера коробки размещен ходоуменьшитель. Ведущая шестерня ходоуменьшителя находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней. Ведомая и малая шестерни установлены на шлицах вала, вращающегося на двух шариковых подшипниках, смонтированных в расточках промежуточной вертикальной перегородки и задней стенки картера коробки. Шестерни и подшипники затянуты на валу гайкой с упором в стопорное кольцо. Гайка фиксируется замковой пластиной. С помощью стопорного кольца, установленного в канавке наружной обоймы заднего подшипника и зажимаемого между задней стенкой картера коробки передач и передней стенкой картера раздаточной коробки, вал фиксируется от осевых перемещений.

Вращение от вторичного вала коробки передач к первичному валу раздаточной коробки передается через шестерни ходоуменьшителя.

В верхней части отсека ходоуменьшителя на шлицах вала-шестерни раздаточной коробки установлена подвижная шестерня заднего хода. При перемещении шестерни вперед она входит в зацепление с ведомой шестерней ходоуменьшителя, включая передачу заднего хода. Вращение от вторичного вала коробки передач через шестерни передается валу-шестерне раздаточной коробки и от него к валам привода мостов.