15) Převodovky s ozubenými koly

15) Převodovky s ozubenými koly Jsou to nejčastěji používané převodovky. Převody jsou zpravidla vytvořeny čelními ozubenými koly, která jsou uložena na hřídelích, jež nemění svou vzájemnou polohu. Ozubená kola se buď zasouvají do vzájemného záběru ( u starších typů převodovek ), nebo jsou ve stálém záběru. Jednotlivé převodové stupně se zařazují pomocí zubových nebo synchronizačních spojek. Hlavní části převodovky s ozubenými koly Stupňová převodovka s ozubenými koly se skládá z hnacího hřídele, hnaného hřídele, v některých případech z předlohového hřídele a soukolí stálého záběru, synchronizačních spojek, přesouvacích vidlic synchronizačních spojek, ozubených soukolí převodových stupňů a ozubených kol zpětného chodu. Jednotlivé převodové stupně jsou uloženy v hliníkové nebo litinové skříni převodovky. Ozubená kola převodů jsou různě velká a mají různý počet zubů v závislosti na převodovém stupni, pro který jsou určena. Dřívější konstrukce převodovek byla taková, že při změně převodových stupňů se přesouvala jednotlivá převodová kola. Nevýhodou tohoto řešení je hlučnější chod a také nižší životnost celého ústrojí. Činnost takto koncipované převodovky probíhá tak, že první kolo předlohového hřídele je ve stálém záběru s kolem stálého záběru hnacího hřídele, přičemž na hnané hřídeli jsou na drážkách uložena posuvná kola každého z jednotlivých převodových stupňů. Suvný pohyb ozubených kol se ovládá řadící pákou, a to přes zasouvací vidlice, jež se pohybují na vodící tyči. K přenosu otáček na hnací kola vozidla dochází až se zasunutím ozubených kol příslušného převodového stupně do záběru. Převodovky používané v dnešní době mají ozubená kola jednotlivých převodových stupňů ve stálém záběru, přičemž vždy jedno z párových kol je uloženo volně na hřídeli. Otočná kola jsou buď na hnaném, nebo na hnacím hřídeli. Hřídel je po celé délce drážkovaný a zatím co kola jednotlivých převodových stupňů se protáčejí, jsou na něm suvně uloženy synchronizační zubové spojky, které se otáčejí v závislosti na otáčkách hřídele. Zařadí – li řidič určitý převodový stupeň, zapojují se příslušná ozubená kola přes spojení zubovou nebo synchronizační spojkou. U zubové spojky je soukolí převodu ve stálém záběru a kolo, které se spojuje se spojkou, je na hřídeli volně otočné. Spojka je uložena v drážkování hřídele posuvně. Svým vnitřním ozubením se nasouvá na vnější ozubení vytvořené na hlavě kola. Poněvadž ozubení spojky má malý průměr, snadněji se vyrovnávají obvodové rychlosti obou částí. Tento způsob řazení se dnes vyskytuje ojediněle u nákladních automobilů, neboť vyžaduje značnou zručnost řazení ( řazení nadvakrát s meziplynem ). Čtyřstupňová synchronizovaná převodovka Se čtyřmi převodovými stupni pro jízdu vpřed a jedním převodovým stupněm pro jízdu zpět byla v minulosti nejvíce používaná. Umožňuje dobře využít motor a přizpůsobit jeho výkon pro pohon automobilu. Její uspořádání se v podstatě shoduje s dnes nejběžnější pětistupňovou převodovkou. Odlišuje se tím, že má o jeden pár ozubených kol pro jízdu vpřed méně. V zadním víku převodovky je na hnaném hřídeli upevněno kolo rychloměru. Synchronizační zařízení převodů Při přeřazování jednotlivých převodových stupňů je třeba dosáhnout plynulého záběru, aby se ozubení nepoškozovalo nárazy. Toho se dosáhne vyrovnáním obvodových rychlostí částí, které mají přijít do záběru, tedy jejich spojením až v okamžiku, kdy jsou jejich obvodové rychlosti vyrovnány. Proto je u ozubových spojek synchronizační zařízení, které vyrovnává otáčky spojovaných částí. U současně používaných převodovek se bezhlučné zasouvání ozubených kol do záběru zabezpečuje pomocí kuželových nebo lamelových spojek, které jsou v každém páru synchronizovaných ozubených kol. Synchronizační zařízení se uvádí do činnosti, jakmile se při řazení nejprve posouvá celá spojka směrem ke kolu zařazovaného převodového stupně. Když začnou zabírat synchronizační kužele, začnou se vyrovnávat otáčky synchronizační spojky a ozubeného kola. Pokud jsou otáčky rozdílné ( kolo může mít jak vyšší, tak nižší otáčky než spojka ), je pouzdro se synchronizačním kuželem unášeno ozubeným kolem. Výstupky pouzdra, které se opírají o šikmé plochy výřezu v objímce, brání zařazení objímky do záběru s vnějším ozubením spojky na ozubeném kole. Po vyrovnání otáček objímky a ozubeného kola klesne síla způsobená třením mezi výstupky pouzdra a šikmými plochami výřezů objímky natolik, že již nebrání dalšímu posunutí objímky do záběru s ozubeným kolem. Výstupky sklouznou po šikmých plochách do vnitřních drážek objímky a objímka se nasune na ozubení spojky na ozubeném kole. Není tedy možné zařadit ozubení dříve, než je synchronizace ukončena. Tím je převodový stupeň zařazen ( tzv. zajištěnou – cloněnou synchronizací ). Jádro ( hlava ) spojky je spojeno s řadící objímkou prostřednictvím několika pružně zatížených ocelových kuliček. Kuličky jsou uloženy v obvodové drážce a vlivem pružné přítlačné síly zabraňují samovolnému posuvu řadící objímky ( v případě uvolnění řadící vidlice ). Při řazení posunuje řadící vidlice řadící objímku k ozubenému kolu.