Urządzenia pośredniczące w przekazywaniu energii mechanicznej od silnika do maszyny roboczej nazywamy napędami.

Napęd mechaniczny zamieniający ruch obrotowy elementów napędzających (wał czynny) na ruch obrotowy elementów napędzanych (wał bierny) nazywa się przekładnią mechaniczną.

Konieczność stosowania przekładni wynika z różnicy w prędkościach obrotowych silników i maszyn roboczych (na ogół silniki mają duże prędkości obrotowe, a maszyny mniejsze). Przekładnia umożliwia więc zmianę prędkości obrotowej tak, aby przy nadanej prędkości obrotowej wału silnika uzyskać odpowiednią prędkość obrotową wału maszyny roboczej. Inną przyczyną stosowania przekładni jest konieczność regulacji prędkości obrotowej maszyny w trakcie pracy przy stałej prędkości obrotowej wału silnika. Przekładnia umożliwia także zmianę położenia osi wału maszyny w stosunku do wału silnika. W końcu przekładnie stosuje się do rozdziału mocy z jednego wału na kilka lub odwrotnie (zbieranie mocy).

Podstawową cechą każdej przekładni jest przełożenie. Przełożeniem kinematycznym przekładni nazywa się stosunek prędkości kątowej koła czynnego do prędkości kątowej koła biernego (tak samo w odniesieniu do prędkości obrotowej)

i = ω₁:ω₂ = n₁:n₂

gdzie: ω₁=π∗n₁/30 ω₂=π∗n₂/30

v₁=π∗D∗n₁/60 v₂=π∗D∗n₂/60

W przypadku przekładni wielokrotnej składającej się z k-przekładni przełożenie wyznacza się wg wzoru:

i = n∗k + 1/n₁ n - prędkość obrotowa wału ostatniego

n₁ - prędkość obrotowa wału pierwszego

k - ilość przełożeń

W zależności od wartości przełożenia rozróżnia się następujące rodzaje przekładni:

• reduktory (przekładnie zwalniające i>1), w których prędkość kątowa koła biernego jest mniejsza od prędkości kątowej koła czynnego;

• multiplikatory (przekładnie przyspieszające i<1), w których prędkość kątowa koła biernego jest większa od prędkości kątowej koła czynnego.

Rozróżniamy trzy główne rodzaje przekładni:

• zębate, w których ruch obrotowy przenosi się dzięki zazębiającym się kołom.

Ze względu na rodzaj kół zębatych przekładnie zębate dzielimy na: walcowe o zazębieniu zewnętrznym, zębatkowe, o zazębieniu wewnętrznym, stożkowe, śrubowe, ślimakowe.

• cierne, które składają się z kół o powierzchniach gładkich, dociśniętych do siebie. Przekazują one ruch i moment obrotowy z koła czynnego na bierne za pomocą siły tarcia.

• cięgnowe, które składają się z dwóch rozsuniętych kół i opasującego je cięgna. Przenoszą one moc i moment obrotowy za pomocą sił tarcia powstających między kołem a cięgnem lub przez zazębianie się koła z cięgnem.

Wyróżniamy tu: 1) przekładnie pasowe (gładkie koła napędzają się za po-

średnictwem pasa);

2) przekładnie łańcuchowe (uzębione koła napędzają się za

pośrednictwem łańcucha).

Skrzynia przekładniowa nazywana często skrzynią biegów pełni funkcję przekładni zwalniającej (reduktora). Umożliwia ona dostosowanie prędkości obrotowej wału korbowego silnika do prędkości jazdy i uzyskanie dostatecznie dużego momentu obrotowego na kołach, a także odłączenie silnika od kół napędowych podczas postoju i pracę silnika przy biegu jałowym. Pojazdy wyposaża się w skrzynie przekładniowe, umożliwiające poprzez zmianę przełożenia na uzyskiwanie różnych wielkości momentu obrotowego na kołach. Liczba przełożeń w samochodach osobowych wynosi 3-4, a w ciężarowych 4-6.

Związek między przełożeniem z momentem obrotowym:

Jedną z wielkości charakteryzującą przekładnie jest przenoszony moment obrotowy. Wartość momentu obrotowego na każdym wale i kole oblicza się z zależności

(w której M [Nm], P [W], ω [rad/s] ) według wzoru liczbowego:

lub

gdzie M [Nm], P[kW], n[obr/min]

Budowa skrzyni przekładniowej:

• 3 wałki: 1.sprzęgłowy - odprowadzający napęd ze sprzęgła, 2.główny - odbierający napęd, jest on ułożyskowany jednym końcem we wgłębieniu wałka sprzęgłowego, a drugim w obudowie skrzyni przekładniowej, 3.pośredni - ułożyskowany jest w obudowie skrzyni biegów;

• 10 kół zębatych

• widełki

• wodzik

• dźwignia zmiany biegów.

Skrzynia przekładniowa z przesuwnymi kołami jest prosta konstrukcyjnie, ale jej główną wadą jest trudne i hałaśliwe włączanie biegów powodujące przyspieszone zużywanie się krawędzi zębów. Z tego względu coraz częściej stosuje się skrzynie biegów ze stałym zazębieniem kół. Dzięki zastosowaniu w nich synchronizatorów przełączanie biegów odbywa się płynnie, bez szarpnięć.

Przebieg demontażu skrzyni:

1. Wyjąć osłony łożysk, w których osadzone są wałki.

2. Odkryć górną pokrywę razem z dźwigniami zmiany biegów.

3. Wybić łożyska.

4. Przesunąć wałek główny.

5. Wyjąć wałek główny do góry ze skrzyni.

6. Zdemontować koła zębate (osadzone na wałku).

Skrzynia przekładniowa z zaznaczeniem drogi przenoszenia napędu

na poszczególnych biegach:

a) I bieg, b) II bieg, c) III bieg, d) IV bieg, e) bieg jałowy, f)bieg wsteczny

i = z₂ / z₁

I bieg i = 18 / 29 =0.62

II bieg i = 24 / 24 = 1

III bieg i = 22 / 24 = 0,91

bieg jałowy i = 1

bieg wsteczny i = (18 / 29)* (14 / 18) = 0.62 * 0,77 = 0.4774

3

---