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Come funziona? - Differenziale

Come funziona? - Differenziale

Un differenziale permette alle ruote motrici di una vettura di ruotare a velocità differenti quando la macchina procede.

Tecnologia

Etichette

differenziale, macchina, numero di rotazioni, ruota, ruota dentata, albero di trasmissione, fabbricazione di automobili, veicolo, momento meccanico, trasporto, tecnica, produzione, fisica

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Scene

Funzione

Localizzazione nella macchina

  • asse - Asse a cui è attaccata la ruota sinistra o destra, collegata al differenziale.
  • differenziale - Distribuisce la coppia trasmessa dal motore tra le ruote motrici, permettendole di ruotare a diverse velocità in curva, in quanto la rotazione della ruota sul lato esterno della curva è più veloce e copre una distanza maggiore. Sistema epicicloidale: distribuisce la coppia tra le ruote in modo che la media delle velocità di rotazione delle ruote rimanga uguale alla velocità di rotazione dell'albero di trasmissione.
  • pignone - Trasmette la potenza al differenziale.

Costruzione

  • corona dentata - È azionata dal pignone; gli ingranaggi a croce le sono collegati.
  • asse - Asse a cui è attaccata la ruota sinistra o destra, collegato al differenziale.
  • ingranaggio a croce (satellitare) - Unito all'ingranaggio laterale, è fissato alla corona dentata con il vettore. Quando la macchina è in movimento su una linea retta, l'ingranaggio a croce ruota insieme alla corona dentata. In caso di curva, l'ingranaggio a croce ruota attorno ai propri assi, consentendo così alle ruote di girare a velocità diverse.
  • ingranaggio laterale (solare) - È fissato all'asse unito all'ingranaggio a croce.
  • pignone di guida - Aziona la corona dentata.

Il differenziale è un tipo di sistema epicicloidale; distribuisce la coppia tra le ruote in modo che queste possano ruotare a velocità differenti, a seconda della curva di rotazione, ma la media della loro velocità di rotazione resta uguale alla velocità di rotazione dell'albero motore.

Il pignone all'estremità dell'albero motore ruota la corona dentata, trasmettendo la forza motrice agli ingranaggi a croce, che interagiscono con quelli laterali, fissati sugli assi, trasmettendo così la potenza alle ruote.

Operazione

  • asse - Le ruote sinistra e destra sono fissate su assi, la cui estremità interna termina nel differenziale.
  • piolo
  • traversa

Vediamo come si è evoluto il differenziale.

Modello a piolo con 1 traversa

Le due ruote motrici sono montate su diverse assi. Ci sono raggi fissati all'estremità interna dei due assi, guidati da una traversa premuta contro di loro. Le ruote possono ruotare solo contemporaneamente, alla stessa velocità.

Modello a raggio con 1 traversa e perno

Quando la traversa è fissata su un perno, ciò fa sì che la traversa giri in entrambe le direzioni. Questo permette ad una ruota di ruotare anche quando l'altra è ferma. Ma se gira troppo velocemente, la traversa perde il contatto con i raggi che girano le ruote.

Modello a raggio con 2 traverse

Sono necessari un'altra traversa e più raggi per garantire un funzionamento continuo. Quando entrambe le ruote ruotano liberamente, le traverse non si muovono, pertanto le ruote girano alla stessa velocità. Ma quando una delle ruote viene arrestata, le traverse fanno girare l'altra.

Modello a raggio con 4 traverse

Poiché gli spazi tra i 4 raggi (e le 2 traverse) sono troppo grandi, le traverse possono perdere il contatto con i raggi che fanno ruotare le ruote. Questo può essere evitato raddoppiando il numero di raggi (e traverse).

Modello a raggi con 6 traverse

Se si aggiungono ancora più raggi e traverse, riempiendo così gli spazi tra di loro, si otterrà un funzionamento ancora più continuo.

Modello di marcia

Se sostituiamo raggi e traverse con ingranaggi, il contatto sarà stabile e costante.

Differenziale

Se si hanno ingranaggi più spessi e più forti, si ha un differenziale. Si aggiunge un'altra coppia di ingranaggi per dividere la forza sugli assi. Questi ingranaggi extra vengono chiamati ingranaggi a croce (o ingranaggi conici planetari). Per ruotare la struttura e far girare le ruote, vi si deve inserire un grande ingranaggio ad anello (o corona), ruotato da un ingranaggio piccolo (il pignone), che viene azionato dal motore.
I due ingranaggi a croce sono attaccati alla corona dentata e possono muoversi in due modi. Quando la macchina è in movimento su una linea retta, l'ingranaggio a croce ruota insieme alla corona dentata. In caso di curva, l'ingranaggio a croce ruota attorno ai propri assi, consentendo così alle ruote di girare a velocità diverse.

Animazione

  • asse - Asse a cui è attaccata la ruota sinistra o destra, collegata al differenziale.
  • differenziale - Distribuisce la coppia trasmessa dal motore tra le ruote motrici, permettendole di ruotare a diverse velocità in curva, in quanto la rotazione della ruota sul lato esterno della curva è più veloce e copre una distanza maggiore. Sistema epicicloidale: distribuisce la coppia tra le ruote in modo che la media delle velocità di rotazione delle ruote rimanga uguale alla velocità di rotazione dell'albero di trasmissione.
  • pignone - Trasmette la potenza al differenziale.
  • corona dentata - È azionata dal pignone; gli ingranaggi a croce le sono collegati.
  • asse - Asse a cui è attaccata la ruota sinistra o destra, collegato al differenziale.
  • ingranaggio a croce (satellitare) - Unito all'ingranaggio laterale, è fissato alla corona dentata con il vettore. Quando la macchina è in movimento su una linea retta, l'ingranaggio a croce ruota insieme alla corona dentata. In caso di curva, l'ingranaggio a croce ruota attorno ai propri assi, consentendo così alle ruote di girare a velocità diverse.
  • ingranaggio laterale (solare) - È fissato all'asse unito all'ingranaggio a croce.
  • pignone di guida - Aziona la corona dentata.
  • asse - Le ruote sinistra e destra sono fissate su assi, la cui estremità interna termina nel differenziale.
  • piolo
  • traversa
  • asse - Asse a cui è attaccata la ruota sinistra o destra, collegato al differenziale.
  • piolo
  • traversa
  • perno - Permette alla traversa di girare in entrambe le direzioni.
  • asse - Asse a cui è attaccata la ruota sinistra o destra, collegata al differenziale.
  • piolo
  • traversa
  • perno - Permette alla traversa di girare in entrambe le direzioni.
  • asse - Asse a cui è attaccata la ruota sinistra o destra, collegata al differenziale.
  • piolo
  • perno - Permette alla traversa di girare in entrambe le direzioni.
  • asse - Asse a cui è attaccata la ruota sinistra o destra, collegata al differenziale.
  • piolo
  • asse - Asse a cui è attaccata la ruota sinistra o destra, collegata al differenziale.
  • ingranaggi
  • corona dentata - Viene ruotata dal pignone; gli ingranaggi a croce le sono collegati.
  • asse - Asse a cui è attaccata la ruota sinistra o destra, collegata al differenziale.
  • ingranaggio a croce - Unito all'ingranaggio laterale, è fissato alla corona dentata con il vettore. Ruota con la corona dentata, ma può anche ruotare attorno al proprio asse.
  • ingranaggio laterale - È fissato all'asse e unito all'ingranaggio a croce.
  • pignone di guida - Aziona la corona dentata.

Narrazione

Quando la macchina è in funzione, le ruote che girano sul lato esterno della curva percorrono una distanza maggiore rispetto a quelle interne. Nelle prime automobili le ruote motrici della vettura erano attaccate ad un asse comune, quindi ruotavano alla stessa velocità. La potenza del motore trasferita alle ruote dalla trasmissione faceva ruotare entrambe le ruote alla stessa velocità, provocando lo scivolamento in curva della ruota interna. Per superare questo problema, e consentire alle ruote motrici di ruotare a diverse velocità, è stato sviluppato un dispositivo speciale. Esso si chiama differenziale.

Il differenziale è un tipo di sistema epicicloidale; distribuisce la coppia tra le ruote in modo che queste possano ruotare a velocità differenti, a seconda della curva di rotazione, ma la media della loro velocità di rotazione resta uguale alla velocità di rotazione dell'albero di trasmissione.

Il pignone all'estremità dell'albero motore ruota la corona dentata, trasmettendo la forza motrice agli ingranaggi a croce, che interagiscono con quelli laterali fissati sugli assi, trasmettendo così la potenza alle ruote.

Vediamo come si è evoluto il differenziale.
Le due ruote motrici sono montate su diverse assi. Ci sono raggi fissati all'estremità interna dei due assi, guidati da una traversa premuta contro di loro. Le ruote possono ruotare solo contemporaneamente, alla stessa velocità.

Quando la traversa è fissata su un perno, ciò fa sì che la traversa giri in entrambe le direzioni. Questo permette ad una ruota di ruotare anche quando l'altra è ferma. Ma se gira troppo velocemente, la traversa perde il contatto con i raggi che girano le ruote.

Sono necessari un'altra traversa e più raggi per garantire un funzionamento continuo. Quando entrambe le ruote ruotano liberamente, le traverse non si muovono, pertanto le ruote girano alla stessa velocità. Ma quando una delle ruote viene arrestata, le traverse fanno girare l'altra.

Poiché gli spazi tra i 4 raggi (e le 2 traverse) sono troppo grandi, le traverse possono perdere il contatto con i raggi che fanno ruotare le ruote. Questo può essere evitato raddoppiando il numero di raggi (e traverse).

Se si aggiungono ancora più raggi e traverse, riempiendo così gli spazi tra di loro, si otterrà un funzionamento ancora più continuo.

Se sostituiamo raggi e traverse con ingranaggi, il contatto sarà stabile e costante.

Se si hanno ingranaggi più spessi e più forti, si ha un differenziale. Si aggiunge un'altra coppia di ingranaggi per dividere la forza sugli assi. Questi ingranaggi extra vengono chiamati ingranaggi a croce (o ingranaggi conici planetari).

Per ruotare la struttura e far girare le ruote, vi si deve inserire un grande ingranaggio ad anello (o corona), ruotato da un ingranaggio piccolo (il pignone), che viene azionato dal motore.
I due ingranaggi a croce sono attaccati alla corona dentata e possono muoversi in due modi. Quando la macchina è in movimento su una linea retta, l'ingranaggio a croce ruota insieme alla corona dentata. In caso di curva, l'ingranaggio a croce ruota attorno ai propri assi, consentendo così alle ruote di girare a velocità diverse.

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