W przypadkach, gdy wymagana wartość przełożenia przekładni głównej prowadzi do zbyt dużej średnicy koła talerzowego, przy koniecznym ze względów wytrzymałościowych module zębów tego koła, stosuje się podwójną przekładnię główną. Innym powodem stosowania takiej przekładni jest również konieczność doprowadzenia napędu do pierwszego mostu napędowego w układzie mostów napędowych typu tandem.

Podwójna przekładnia główna składa się z dwóch przekładni zębatych, połączonych szeregowo, a przełożenie całkowite jest iloczynem przełożeń poszczególnych przekładni. Przełożenie kinematyczne takich układów jest znacznie większe, niż w mostach napędowych samochodów osobowych i dostawczych. Osiąga wielkość przekraczającą ik=8. Oznacza to zredukowanie prędkości obrotowej trafiającej do kół napędzanych wraz z jednoczesnym wzrostem momentu obrotowego. Przekładnie podwójne mają więc zastosowanie w dużych samochodach ciężarowych, ciągnikach drogowych i autobusach, a także w ciężkich pojazdach z założenia pracujących w trudnych warunkach drogowych, np. w wojsku lub budowlanych.
Przekładnie tego rodzaju pod względem ich układu konstrukcyjnego podzielić można na następujące grupy:
- Podwójne przekładnie główne pojedynczych mostów zamknięte w jednej obudowie.
- Podwójne przekładnie główne mostów typu tandem z międzyosiowym mechanizmem różnicowym.
- Podwójne przekładnie główne podzielone i rozmieszczone oddzielnie w moście napędowym, tzw. zwolnice.
Najczęstszym i najprostszym rozwiązaniem jest przekazanie napędu z wału napędowego najpierw poprzez przekładnię stożkową do przekładni walcowej, która napędza mechanizm różnicowy. Cenną zaletą podwójnej przekładni głównej, zawierającej przekładnię walcową, jest łat-wość dobierania możliwie najkorzystniejszego położenia wału napędowego w stosunku do osi obrotu kół napędzanych, co z kolei zapewnia dużą swobodę w kształtowaniu spodu nadwozia. Można w ten sposób dostosować układ napędowy pojazdu do jego przeznaczenia, uzyskując dogodny do potrzeb prześwit podłużny pojazdu, lub obniżyć jego środek ciężkości. Czasami, szczególnie w samochodach dużej ładowności, w przekładni głównej stosowane są koła walcowe daszkowe, które umożliwiają przeniesienie znacznego momentu obrotowego przy równomiernym obciążeniu łożysk wałka pośredniego dwustopniowej przekładni. Podwójna przekładnia może mieć więc układ :
- poziomy, w którym osie symetrii koła talerzowego pierwszej przekładni i napędzanego koła walcowego drugiej leżą w płaszczyźnie poziomej (rys. 1);
<3-001.jpg>
- pionowy, w którym omawiane koła zębate leżą w płaszczyźnie pionowej, przy czym pierwsza przekładnia może znajdować się w części górnej, co zwiększa prześwit wzdłużny, lub w części dolnej, co obniża położenie wału napędowego (rys. 2);
<3-002.jpg>
- pośredni, w którym omawiane koła leżą w płaszczyźnie ukośnej do obu omawianych wyżej (rys. 3);
<3-004.jpg>
- odwrócony, w którym wał wejściowy przechodzi przez most, napędza najpierw przekładnię walcową, a dopiero ona napędza przekładnię stożkową (rys. 4);
<3-003.jpg>
Podwójna przekładnia może być zbudowana również jako zespół przekładni stożkowej i obiegowej i przyjąć układ:
- zwalniającej przekładni planetarnej, napędzającej zębnik przekładni hipoidalnej. W przekładni obiegowej koło pierścieniowe jest kołem napędzającym, jarzmo z satelitami jest napędzane (rys. 5);
<3-005.jpg>
- przekładni stożkowej , w której koło talerzowe jest zespolone z pierścieniowym kołem przekładni planetarnej. W przekładni obiegowej koło pierścieniowe jest kołem napędzającym, jarzmo z satelitami jest przytwierdzone do obudowy mechanizmu różnicowego i ją napędza (rys. 6).
<3-006.jpg>
W obu omawianych przypadkach koło słoneczne jest nieruchome.

Ciekawą funkcją dwustopniowej przekładni głównej jest możliwość zmiany wartości przełożenia. Stosuje się tutaj dwa rozwiązania:
- Przekładnia stożkowa i dwie przekładnie walcowe (rys. 7).
<3-007.jpg>
Na obudowie mechanizmu różnicowego zamontowane są dwa koła walcowe o różnych średnicach współpracujące z odpowiednimi kołami walcowymi na wałku pośrednim. Przełożenia włączane są alternatywnie. Mniejsze koła obu przekładni walcowych są osadzone ślizgowo na wałku pośrednim, na którym na stałe jest osadzone również stożkowe koło talerzowe pierwszej przekładni. Między mniejszymi kołami walcowymi na wielowypuście wałka pośredniego jest umieszczone sprzęgło kłowe (może być wyposażone w synchronizator), które przy przesunięciu w lewo lub w prawo może sprzęgać z wałkiem pośrednim jedno lub drugie koło zębate, wskutek czego przekładnia będzie uzyskiwać dwa różne przełożenia, do wyboru kierującego pojazdem. Uruchamianie sprzęgła odbywa się ze stanowiska kierowcy przy pomocy pneumatycznego siłownika wykonawczego;

- Przekładnia stożkowa i prosta przekładnia obiegowa zespolona z obudową mechanizmu różnicowego (rys. 8).
<3-008a.jpg>
Przekładnia planetarna daje się przełączyć z przełożenia zwalniającego na przełożenie bezpośrednie i odwrotnie. Podobnie, jak zostało opisane to wyżej, koło pierścieniowe zespolone jest z kołem talerzowym, jarzmo satelitów jest połączone na stałe z obudową mechanizmu różnicowego, natomiast koło słoneczne przy użyciu sprzęgła kłowego może być połączone albo z pochwą mostu napędowego, albo z jarzmem, a więc i z obudową mechanizmu różnicowego. W przypadku unieruchomienia koła słonecznego względem pochwy mostu napędowego przekładnia planetarna pracuje z przełożeniem zwalniającym, czyli uzyskuje się zwiększone przełożenie zwalniające przekładni głównej. Jeśli jednak koło słoneczne zostanie sprzęgnięte z jarzmem, przekładnia planetarna ulegnie zaryglowaniu tzn. pracuje z przełożeniem bezpośrednim, a przekładnia główna przekazuje napęd tylko z przełożeniem przekładni stożkowej. Takie rozwiązanie konstrukcyjne mostu napędowego można zastosować wówczas, gdy wymagane przełożenie przekładni głównej nie przekracza, lub przekracza nieznacznie przełożenie stosowane dla jednostopniowej przekładni głównej z kołami stożkowymi (rys. 8).
<3-009.jpg>
Dwubiegowe przekładnie główne, oprócz swojego zasadniczego zadania przekładni głównej, czyli zmiany kierunku przebiegu momentu obrotowego i zwiększenia jego wartości, spełniają również rolę dodatkowej przekładni redukującej w układzie napędowym, dając możliwość podwojenia liczby biegów normalnie stosowanej skrzynki biegów. Rozwiązanie takie jest tańsze od podwójnej przekładni głównej i oddzielnej skrzynki przekładniowej w układzie napędowym samochodu, a ponadto na biegu zredukowanym (wolniejszym), wał napędowy, przeguby i stożkowa przekładnia główna przenoszą mniejsze obciążenia skręcające, niż przy zastosowaniu skrzynki redukcyjnej za główną skrzynką biegów. Daje to możliwość zmniejszenia masy tych elementów lub zwiększenia ich trwałości.
Zanim przejdę do omawiania kolejnej grupy podwójnych przekładni głównych, warto wspomnieć o ślimakowych przekładniach głównych. Dziś rzadko stosowanych, bo pracujących ze stosunkowo niską sprawnością i kosztownych w procesie wykonania, ale gwarantujących przełożenie zwalniające na poziomie już omówionych, przy znacznie mniejszych gabarytach zewnętrznych. Ze względu na układ konstrukcyjny rozróżnia się ogólnie ślimakowe przekładnie główne o górnym lub dolnym usytuowaniu ślimaka.
- Ślimakowa przekładnia o górnym ślimaku nadaje się zwłaszcza do pojazdu terenowego, ponieważ wbudowanie wału napędowego wysoko nad jezdnią ułatwia zapewnienie dużego prześwitu podłużnego (rys. 9);
- Ślimakowa przekładnia o dolnym ślimaku pozwala na bardzo niskie wbudowanie wału napędowego, czyli obniżenie środka ciężkości i podłogi nadwozia (rys. 10).
<3-010.jpg>
Ich zastosowanie to głównie ciężkie pojazdy drogowe i niektóre maszyny budowlane, gdzie nie jest wymagana duża prędkość, a wysoki moment obrotowy na kołach napędzanych.

mgr inż. Ireneusz Kulczyk