Przekładnie mechaniczne, do których zaliczamy przekładnie zębate służą do przenoszenia napędu z wału czynnego (napędzającego) na wał bierny (napędzany). Procesowi temu towarzyszy najczęściej zmiana prędkości obrotowej wału napędzanego w stosunku do prędkości obrotowej wału napędzającego. W jednostopniowych przekładniach zębatych dodatkowo zmienia się kierunkunek obrotów.
Podstawowym parametrem każdej przekładni zębatej jest przełożenie, przyczym definjuje się przełożenie geometryczne, kinematyczne i dynamiczne.
Znając wymiary kół zębatych możemy określić przełożenie geometryczne przekładni, jeśli wiemy jakie są prędkości obrotowe wałów czynnego i biernego możemy obliczyć przełożenie kinematyczne. Gdy uwzględnimy momenty obrotowe wyznaczymy przełożenie dynamiczne.
Przełożeniem geometrycznym przekładni nazywamy stosunek średnicy koła napędzanego do średnicy koła napędzającego:
W przypadku przekładni zębatych łatwiej określić przełożenie geometryczne uwzględniając liczbę zębów koła która jest proporcjonalna do jego średnicy:
Przełożeniem kinematycznym nazywamy stosunek prędkości obrotowej koła napędzającego do prędkości obrotowej koła napędzanego:
Przełożenie kinematyczne można wyznaczyć również na podstawie prędkości kątowych kół.
Przełożeniem dynamicznym nazywamy stosunek momentu obrotowego na kole napędzanym do momentu obrotowego na kole napędzającym:
Warto przypomnieć, że przełożenie jest parametrem bezwymiarowym czyli nie mającym jednostki
Uwzględniając wartość przełożenia przekładnie zębate możemy podzielić na trzy grupy:
- Przekładnie redukujące (reduktory) – zmniejszające prędkość obrotową.
Koło napędzane musi mieć większą średnicę od koła napędzającego. Wartość przełożenia takiej przekładni jest zawsze większa od 1. Na przykład przełożenie przekładni równe 2 oznacza, że koło napędzane obraca się dwukrotnie wolnej od koła napędzającego, ale ma przy tym dwukrotnie wyższy moment napędowy (przynajmniej teoretycznie, bo w naszych rozważaniach nie uwzględniamy sprawności przekładni). Czasami przełożenie tego typu zapisuje się w postaci 2:1 - Przekładnie multiplikujące – zwiększające prędkość obrotową
Koło napędzane musi być zawsze mniejsze od koła napędzającego. Przełożenie takiej przekładni ma wartość pomiędzy 0 i 1. Przykładowo, przełożenie wynoszące 0,25 oznacza, że koło napędzane obraca się czterokrotnie szybciej niż koło napędzające, jednocześnie posiada czterokrotnie zmniejszony moment napędowy. Można także spotakać zapis 1:4 (jeśli uwzględnimy, że znak dzielenia zastępuje kreskę ułamkową to uzyskamy dokładnie wynik 0,25). - Przekładnie nie zmieniające prędkości, w których koła zębate mają jednakowe wymiary. Tego typu rozwiązania stosowane są dość rzadko, tylko wówczas gdy chcemy zmienić kierunek obrotów, bez zmiany prędkości. Wartość przełożenia takich przekładni wynosi 1.
Najczęściej stosowanymi kołami zębatymi w zwykłych (manualnych) skrzynkach biegów są koła walcowe z zębami skośnymi, czasami jeszcze spotyka się koła z zębami prostymi (bieg wsteczny):
Przekładnie zębate mogą być jednostopniowe i wielostopniowe (nie mylić z wielobiegowymi). Przekładnie jednostopniowe były opisane wyżej i składają się z jednej pary kół zębatych. Przekładnie wielostopniowe mają więcej par kół, np. przekładnia dwustopniowa ma dwie pary, trzystopniowa trzy itd.
Przekładnie wielobiegowe są przekładniami wielostopniowymi umożliwiającymi zmianę wartości przełożenia poprzez sprzęgnięcie ze sobą odpowiednich par kół zębatych.
Przełożenie całkowite przekładni wielostopniowej jest iloczynem wartości przełożeń poszczególnych stopni przekładni.
Osobnym zagandnieniem są przekładnie planetarne stosowane w automatycznych skrzynkach biegów, o których mowa będzie później.