SKRZYNKI BIEGÓW

Mechanizm służący w pojeździe do uzyskiwania przełożeń dynamicznych i kinematycznych umieszczony pomiędzy silnikiem a przekładnią główną pojazdu.

Przełożenie kinematyczne:

i=ω₁/ω_{2 wejście / wyjście}

i >1 przełoż redukujące

i <1 przełoż multiplikujące

Przełożenie dynamiczne:

i_d=T₂/T₁ moment wyjścia/wejścia

ω₁ ω₂

mech skrz bieg

T₁ T₂

P1=ω_1*T₁ P₂=ω_2*T₂

P_we=P₂+ΔP=η_*P₁

straty mocy zależą od:

ΔP=P_L+P_H+P_Z+P_N

P_L- straty w łożyskach

P_H- straty w oleju hydraulicznym

P_Z- straty w zazębieniu

P_N- straty w uszczelniaczach

Ze względu na zmianę przełożenia skrzynki biegów możemy podzielić na:

• stopniowe- ograniczona ilość przełożeń zmieniane skokami

• bezstopniowe- przełożenia zmieniają się w sposób ciągły

• mieszane- połączenie obu

W zależności od sposobu sterowania skrz biegów dzielimy na:

• automatyczne-zmiana przełożenia następuj samoczynnie bez udziału kierowcy zależnie od parametrów jazdy

• półautomatyczne-zmianę przełożenia wybiera kierowca reszta dzieje się samoczynnie np. w autobusach

• ręczne (zwykłe)

Skrzynie ręczne- mogą być sterowane bezpośrednio lub przez układ dźwigni

Skrzynie mechaniczne stopniowe

o osiach stałych o osiach wirujących

samochodowe ciągnikowe

Wymagania stawiane skrzyniom biegów:

• zapewnienie optymalnych własności dynamicznych i ekonomicznych pojazdu

• łatwe i szybkie przełączanie biegów

• cichobieżność pracy

• zabezpieczenie przed włączeniem 2 biegów

• duża sprawność mechaniczna

• duża trwałość i niezawodność działania

• zwarta i prosta konstrukcja

• małe wymiary i masa

• łatwa i prosta obsługa

Skrzynia biegów:

a) dwuwałkowa

W skrzynkach 2-wałkowych układ zblokowany nie ma przełożenia bezpośredniego (i=1) ponieważ ilość zębów nie może mieć wspólnego podzielnika.

b) trzywałkowa

1- wał sprzęgłowy, 2-wał pomocniczy

3- wał główny

Synchronizatory- połączenie sprzęgła ciernego z kłowym.

Zadaniem synchronizatorów jest zapobieganie włączenia sprzęgła zębatego przed wyrównaniem prędkości obrotowych sprzęganych elementów oraz przyspieszenie wyrównania tych prędkości z wykorzystaniem do tego celu siły wywieranej przez kierowcę na dźwignię zmiany biegów.

Synchronizatory możemy podzielić na:

• proste- wadą ich jest możliwość przedwczesnego włączenia sprzęgła zębatego, spowodowanego zbyt dużą siłą przyłożoną przez kierowcę do dźwigni zmiany biegów

• blokujące- stosowane głównie w pojazdach ciężarowych

• progresywne (np.synch Porsche'a)

Wewnętrzne mechanizmy zmiany biegów muszą mieć urządzenia zabezpieczające przed:

• niezupełnym włączeniem biegu lub samoczynnym wyłączeniem go- polega na ustalaniu wodzików w położeniach luzu lub pełnego włączenia biegu przez specjalne zatrzaski osadzone w pokrywie skrzynki biegów

• jednoczesnym włączeniem 2 bieg

polega na zastosowaniu kołków blokujących umieszczonych w pokrywie skrzynki biegów między wodzikami.

• pomyłkowym włączeniem wstecznego biegu podczas jazdy do przodu

Reduktory- powiększają liczbę biegów. Stosuje się jeden lub dwa reduktory np. przed i za skrzynią biegów. Mogą stanowić jedną całość ze skrzynką biegów lub mogą być wykonywane jako osobne zespoły układu napędowego.

Reduktor planetarny.

Przekładnie obiegowe

Stopniowe skrzynki biegów z przekładniami o osiach obracających się (przekładnie planetarne)- są to skrzynki z planetarnymi przekładniami zębatymi zwane skrzynkami planetarnymi. Składają się one z dwóch współśrodkowych kół zębatych tzw. koła słonecznego (mniejszego) i koła pierścieniowego o uzębieniu naciętym na powierzchni wewnętrznej oraz z umieszczonymi między nimi kół zębatych tzw satelitów obracających się zarówno wokół swojej osi jak i obiegających wokół osi całego mechanizmu. Osie satelitów połączone są jarzmem (koszykiem). Planetarne skrzynki biegów jakkolwiek trochę bardziej skomplikowane od skrzynek o stałych osiach mają tę zaletę że zmianę przełożenia uzyskuje się w nich nie przez przesuwanie i zazębianie kół zębatych lub sprzęgieł lecz przez unieruchamianie elementów lub sprzęganie ich ze sobą co może odbywać się podczas przenoszenia napędu dzięki czemu zbędne staje się rozłączanie sprzęgła przy zmianie biegów. Ta ich cecha oraz prostsza automatyzacja sterowania sprawiły że pomimo wysokiego kosztu produkcji planetarne skrzynki biegów są coraz częściej stosowane w samochodach zwłaszcza w połączeniu ze sprzęgłami hydrokinetycznymi lub jako człony półautomatycznych i automatycznych hydromechanicznych skrzynek biegów.

---