Che cos'è un ingranaggio differenziale?
Un ingranaggio differenziale è un dispositivo meccanico utilizzato per convertire e trasferire la coppia in una varietà di modi. Tipicamente, verrà utilizzato un differenziale per distribuire la coppia da un singolo albero a due o più alberi. A volte, può verificarsi il contrario, in cui la coppia di due o più alberi viene trasferita a un solo albero. Mentre un differenziale può assumere molte forme, si trova più spesso nelle automobili. In questa applicazione, la coppia di un singolo albero è distribuita in due alberi diversi, ciascuno dei quali gira una ruota motrice.
Mentre gli ingranaggi differenziali si trovano in molti meccanismi e macchine diversi, l'automobile moderna tende a sfruttarli al meglio. Quando un'automobile fa una svolta, le ruote su entrambi i lati dell'auto devono girare a velocità diverse. Le ruote più vicine alla direzione della svolta devono ruotare più lentamente di quelle rivolte lontano dalla svolta. Affinché un'auto faccia questo, ogni ruota posteriore ha bisogno del proprio albero di trasmissione individuale, ma la coppia deve essere distribuita uniformemente.
Un ingranaggio differenziale ci riesce distribuendo uniformemente la coppia su ciascuna ruota ad albero singolo. Questo viene fatto attraverso una speciale disposizione degli ingranaggi trovata nel punto in cui l'albero di trasmissione del motore incontra i due alberi di trasmissione. Il motore all'interno dell'automobile crea una coppia, che viene quindi aumentata attraverso la trasmissione. Dalla trasmissione, un singolo albero motore ruota la scatola del cambio differenziale.
Le scatole del cambio differenziali possono essere trovate in una varietà di disposizioni, tuttavia la disposizione stessa è relativamente universale tra i produttori di automobili. Un pignone conico a spirale all'estremità dell'albero motore della trasmissione fa ruotare un ingranaggio a corona dentata più grande. L'ingranaggio della corona dentata ha un diametro relativamente grande e ha un grande foro nel mezzo. Mentre i denti della maggior parte degli ingranaggi escono lateralmente, i denti della corona dentata sono rivolti verso l'alto. In questo modo, il pignone del motore può collegarsi al pignone.
Dall'ingranaggio a corona arriva una disposizione unica dell'ingranaggio, in cui la coppia viene distribuita uniformemente tra gli alberi di trasmissione. Sulla faccia della corona c'è quella che è conosciuta come una gabbia differenziale, che ospita due ingranaggi conici su entrambi i lati. Le facce di questi ingranaggi sono perpendicolari a quella della corona dentata, il che consente loro di unirsi correttamente con altri due ingranaggi conici abbinati. Ciascuno di questi altri due ingranaggi conici costituisce un'estremità di ciascun albero di trasmissione.
Senza un differenziale o due alberi di trasmissione diversi, potrebbero verificarsi una serie di effetti avversi nell'automobile e nei suoi componenti. Uno dei più notevoli è il danno alle gomme, che è il risultato del trascinamento delle gomme. Ciò è causato quando lo pneumatico esterno non è in grado di ruotare più velocemente dello pneumatico interno. Tale trascinamento può anche provocare danni e guasti alla trasmissione.