Skrzynia biegów to mechaniczna metoda przenoszenia energii z jednego urządzenia na drugie i służy do zwiększenia momentu obrotowego przy jednoczesnym zmniejszeniu prędkości. Moment obrotowy to moc wytwarzana przez zginanie lub skręcanie litego materiału. Termin ten jest często używany zamiennie z transmisją.
Umieszczona w punkcie połączenia wału napędowego, skrzynia biegów jest często używana do tworzenia zmiany kierunku pod kątem prostym, jak to widać w kosiarce rotacyjnej lub helikopterze. Każda jednostka jest wykonana z myślą o konkretnym celu, a zastosowane przełożenie zostało zaprojektowane tak, aby zapewnić wymagany poziom siły. Ten stosunek jest stały i nie można go zmienić po zbudowaniu pudełka. Jedyną możliwą modyfikacją po fakcie jest regulacja, która pozwala na zwiększenie prędkości wału wraz z odpowiednią redukcją momentu obrotowego.
W sytuacji, gdy potrzebne są różne prędkości, przekładnia z wieloma biegami może być wykorzystana do zwiększenia momentu obrotowego przy jednoczesnym spowolnieniu prędkości wyjściowej. Ten projekt jest powszechnie spotykany w skrzyniach biegów samochodowych. Ta sama zasada może być wykorzystana do stworzenia nadbiegu, który zwiększa prędkość wyjściową przy jednoczesnym zmniejszeniu momentu obrotowego.
Turbina wiatrowa to przykład bardzo dużej skrzyni biegów. Turbina porusza się z małą prędkością obrotową z dużym momentem obrotowym. Przekładnia przekłada tę moc na szybszą, ale mniejszą prędkość obrotową momentu obrotowego generatora energii elektrycznej. Ze względu na sam rozmiar i ilość energii, jaką mogą wygenerować, turbiny wiatrowe mają wiele biegów i stopni. Ta cecha jest wymagana, aby zapewnić, że generator prądu może zapewnić stałą moc wyjściową nawet przy wahaniach prędkości obrotowej turbiny.
W samochodzie istnieją trzy rodzaje skrzyni biegów: automatyczna, ręczna lub bezstopniowa. Pojazd z manualną skrzynią biegów jest najlepszym przykładem prostej skrzyni biegów. Zarówno w przekładniach automatycznych, jak i bezstopniowych skrzynie biegów są układami zamkniętymi, wymagającymi bardzo niewielkiej interakcji człowieka.
Ręczna skrzynia biegów dostępna jest w dwóch różnych systemach: siatka przesuwna i siatka stała. System przesuwnych siatek wykorzystuje proste koła zębate walcowe. Koła zębate obracają się swobodnie i wymagają manipulacji przez kierowcę, aby zsynchronizować przejście z jednej prędkości na drugą. Kierowca odpowiada za koordynację obrotów silnika z wymaganą prędkością drogową. Jeśli przejście między kołami zębatymi nie jest prawidłowo zsynchronizowane, zderzają się, wytwarzając głośny dźwięk zgrzytania, gdy zęby koła zębatego się zderzają.
System o stałym zazębieniu ma ukośnie ścięte spiralne lub podwójne spiralne zestawy kół zębatych, które są ze sobą trwale zazębione. Stożki cierne lub zsynchronizowane pierścienie zostały dodane do kół zębatych, aby zapewnić płynniejsze przejście podczas zmiany biegów. Ten typ przekładni jest zwykle spotykany w samochodach wyścigowych i sprzęcie rolniczym.