Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z istotą przenoszenia momentu obrotowego przez przekładnie mechaniczne, ich budową oraz sposobem obliczania przełożeń przekładni.

1. Część teoretyczna.

• Określenie pojęcia przekładni.

Przekładniami nazywamy mechanizmy służące do przenoszenia ruchu obrotowego z wału czynnego 1 (napędzającego) na wał bierny 2 (napędzany).

Skrzynia przekładniowa (skrzynia biegów) pełni funkcję przekładni zwalniającej, umożliwia ona dostosowanie prędkości obrotowej wału korbowego silnika do prędkości jazdy i uzyskanie dostatecznie dużego momentu obrotowego na kołach, a także odłączanie silnika od kół napędowych podczas postoju i pracę silnika na biegu jałowym.

Konieczność stosowania skrzyni przekładniowej wynika stąd, że silniki w samochodach i motocyklach są wysokoobrotowe (3000 - 5000 obr / min). Natomiast prędkość obrotowa kół musi być znacznie mniejsza niż prędkość obrotowa wału korbowego.

• Rodzaje przekładni

1. mechaniczne: cięgnowe (pasowe płaskie, pasowe klinowe, linowe i łańcuchowe), cierne i zębate,

2. elektryczne,

3. hydrauliczne,

4. pneumatyczne.

Przekładnie mechaniczne mogą być:

1. podatne - (o zmieniającym się przełożeniu w miarę wzrostu obciążenia) należą tu przekładnie cięgnowe pasowe i linowe oraz przekładnie cierne.

2. Przymusowe o niezmiennym przełożeniu (łańcuchowe i zębate).

Przekładnie mogą być:

1. redukujące (reduktory) - zmniejszające obroty - gdy n₂ < n₁,

2. multiplikujące (multiplikatory) - powiększające obroty - gdy n₂ > n₁.

Gdzie: n₁ - prędkość obrotowa wału czynnego, n₂ - prędkość obrotowa wału biernego

• Obliczanie przełożenia całkowitego przekładni.

Przełożenie przekładni redukcyjnej wyrażone wzorem

Przełożenie przekładni multiplikującej wyrażone wzorem

I bieg II bieg III bieg Bieg wsteczny

P₁₁ = 15/29 = 0,51 P₂₁ = 0,51 P₃₁ = 0,51 P_wst= 15/29•15/18 = 0,46

P₁₂ = 18/29 = 0,62 P₂₂ = 18/22 = 0,82 P₃₂ = 29/18 = 1,61

P = 0,51•0,62 =0,31 P = 0,51•0,82 = 0,41 P = 0,82

• Związek między przełożeniem a momentem obrotowym.

Jedną z wielkości charakteryzującą przekładnię mechaniczną jest przenoszony moment obrotowy. Wartość momentu obrotowego na każdym wale i kole oblicza się z zależności M = P/ω (w której M w [N•*m], P w [W], ω w [rad/s]) lub wg wzoru liczbowego:

z analizy wzoru wynika, że stosując silnik wysokoobrotowy uzyskuje się na jego wale niewielki moment, a tym samym niewielkie siły obwodowe. Pozwala to na zmniejszenie wymiarów silnika, a pośrednio również na zmniejszenie wymiarów przekładni stosowanych na pierwszym i drugim stopniu (licząc od silnika).

• Opis budowy przekładni:

Rysunek poniżej przedstawia czterostopniową skrzynkę biegów z kołami przesuwnymi. Wałek sprzęgłowy ułożyskowany jest w łożysku kulkowym, w ściance obudowy skrzynki. Drugi jego koniec - niewidoczny na rysunku - ułożyskowany jest w kole zamachowym silnika. Wieniec zębaty zazębienia stałego nacięty jest bezpośrednio na wałku sprzęgłowym. Zadania wałka pośredniego spełnia jednolita tuleja z naciętymi wieńcami zębatymi poszczególnych przekładni. Jest ona ułożyskowana na wałeczkach, na nieruchomym wałku ustalonym w ściankach obudowy skrzynki biegów. Wałek główny ułożyskowany jest z jednej strony na wałeczkowym łożysku wewnątrz wałka sprzęgłowego, a z drugiej strony w łożysku kulkowym w obudowie skrzynki. Na wałku głównym nacięty jest wielowypust, po którym przesuwają się koła zębate poszczególnych przekładni. Koła zębate przesuwa się za pomocą widełek zamocowanych na przesuwnych wodzikach, sterowanych przez kierowcę dźwignią zmiany biegów.

2. Część praktyczna.

• Opis kolejności demontażu skrzyni:

1. Odkręcić i zdjąć górną część obudowy skrzyni biegów.

2. Odkręcić i zdjąć zewnętrzne mocowania wałów sprzęgłowego i głównego.

3. Wyjąć wodziki przez otwór w górnej części obudowy.

4. Wyjąć wał główny przez otwór w górnej części obudowy.

5. Wypchnąć i wyjąć wał sprzęgłowy z łożyskiem.

6. Zdjąć łożysko z wału sprzęgłowego.

7. Zdjąć koło zębate z wału sprzęgłowego.

• Rysunki skrzyni przekładniowej z zaznaczeniem drogi przenoszenia napędu na poszczególnych biegach.

Rys. działanie czterobiegowej skrzyni przekładniowej:

1. I bieg,

2. II bieg,

3. III bieg,

4. IV bieg,

5. bieg jałowy,

6. bieg wsteczny.

---