Gírkassi

Þröstur Ólafsson

Gírkassi

Hvers vegna þarf gírkassann?

Þar sem aflið í venjulegri vél er yfirleitt af skornum skammti þá þarf að mæta því með því að leika sér að hlutföllunum milli snúningshraða og tannafjölda gírhjólanna. Til að átta sig á samhenginu milli þess þá er gott að hafa í huga eftirfarandi reiknireglu n1/n2= T2/T2 þar sem n er snúningshraði og T er tannafjöldi á tannhjólunum. Samhengið milli þessara þátta er kallað hlutföll. Hlutföll eru gefin upp í tölustöfum og er t.d. 4,88 drif þá með hlutföllin  1:4,88 ef snúningshraðinn inn á drifið eða gírinn er 1000sn./min. þá er hraðinn á úttaksöxlinum 1000/4,88= 204,918 sn./min. 

		Fjöldi tanna
	K1	20
	K2	25
	d1	15
	d2	10
		Hlutföll	3,3333333333

20x25/(15*10)=3,3333333

Hvað gerir gírkassi?

Með breytilegri uppsetningu tannhjóla og tengingu milli þeirra þá er hægt að fá út úr kassanum mismunandi gírhlutföll sem henta fyrir mismunandi aðstæður. Há hlutföll við mikið álag og lítinn hraða og lág hlutföll við mikinn hraða og lítið átak. Gott er að hafa í huga að að há hlutföll marka bara hærri tölu þannig að 5,29 hlutföll eru hærri en 4,88 hlutföll og valda þar með meiri breytingu á snúningshraða og snúningsvægi.

Hvernig vinnur hann?

Á meðfylgjandi myndbandi sem fengið er af yoyube er hægt að sjá hvernig gírkassinn vinnur. Í gírkassanum (manual transmision) eru sett saman tannhjól sem taka aflið (pover flow) frá vélinni og snúningshraða hennar og umbreyta því, með tannhjólum, þannig að það passi notkuninni. Þessi samsetning tannhjóla gefur okkur drifhlutföll (gear ratial) N1 /N2 = T2/T1 þar sem T er tannafjöldi (number og teeth) gírhjóls og N snúningshraði (speed) gírhjólsins, en þau ráða snúningsvægi (torque) og snúningshraða (speed) og er það grunnurinn að farsælli notkun bifreiðar. Í hefðbundnum gírkassa erum við með inntaksöxul, (input shaft) úttaksöxul, ( output shaft) fasta tromlu, (counter shaft) gírstöng (leveler), skiptigafla, sleðahjól (hub) sem er fest við úttaksöxulinn með rílum, skiptihjól (sleeve), gírhjól með samhæfingar fleti (Syncronizer cone), samhæfingar hring (friction cone) og samhæfingu (cincronicer), svo eitthvað sé nefnt. Með því að raða tengingum tannhjólanna saman á mismunandi hátt með skiptihjólinu, þá má fá mismunandi gírhlutföll í sama kassanum. Algegnt er að gírkassar séu 5 – 6 gíra og með einn afturábak gír. (revevers gear) Til að fá gírkassann til að vinna sem afturábak gír þá er sett í hann millijhjól (idle gear) sem þriðja hjólið en það snýr við snúningsáttinni á úttaksöxlinum. Einfalt form af gírkassa er beintentur kassi með föstum hjólum (sliding mesh transmision) en þá eru tannhjólin föst við úttaksöxulinn og skátentur kassi með lausum hjólum (costant mesh transmision) en þá eru úttakshjólin laus á úttaksöxlinum. Beintentu kassarnir eru erfiðir í skiptingu þar sem engin samhæfing er í þeim, þeir eru hávaðasamir. Í þeim eru aftur á móti færri slitfletir og því áreiðanlegri. Skátentu kassarnir eru hljóðlátir og með aðstoð samhæfingarinnar, þægilegir í skiptingu. Afldreifing skátentu tannhjólana er einnig mjög jöfn.