Diferencijal

Automobilski diferencijal: pogonski zupčanik 2. je ugrađen na nosaču 5. koji podržava planetarni konični zupčanik 4. koji zahvaća gonjene zupčaste prijenosnike 3. koji su pričvršćeni na poluosovini 1.

Automobilski diferencijal kod Škode 422.

Presjek diferencijala.

Diferencijal (njem. Differential [getriebe], prema Differenz: razlika od lat. differentia) ili mehanizam za izjednačivanje, u strojarstvu, je mehanizam koji omogućuje rastavljanje i mehanički prijenos torzijskoga momenta sile (momenta uvijanja) s jednog vratila na druga dva pod kutom od 90°, pri čemu broj okretaja na obje poluosovine (sekundarne osovine) može biti međusobno jednak ili različit, ali uvijek takav da zbroj tih okretaja bude konstantan, ako je konstantan broj okretaja pogonske osovine. Većinom se upotrebljava kod automobila, gdje se ugrađuje (montira) u sklopu osovina pogonskih kotača, koji se u zaokretu (zavoju) okreću različitim brzinama. Kod pogona bez diferencijala, unutarnji bi se kotač sklizao po podlozi. Diferencijal može biti izveden na više različitih načina. Najčešća je izvedba diferencijala s koničnim zupčanicima (stožnicima).

Mehanički prijenos stožnicima

Podrobniji članak o temi: Stožnik

Kinematske površine ovih zupčanika su stošci na kojima se obavlja valjanje bez klizanja. Najčešće se primjenjuju pri prijenosu snage i kružnog gibanja između dvaju vratila čije osi zahvaćaju pravi ili neki drugi kut. Bočna linija zubaca stožnika može biti ravna, kosa ili zakrivljena. Zbog složenog geometrijskog oblika, stožnici su dosta osjetljivi na točnost izrade i ugradnje, te na odstupanje od pravilnog položaja osi. Modul stožnika nema stalnu vrijednost, nego se mijenja s promjerom dodirne kružnice povećavajući se prema širem dijelu stošca.

Pri proračunu ovih zupčanika kao osnova uzimaju se srednji promjeri diobenih kružnica koji se mjere na polovici širine zupca. Najmanji broj zubaca manjeg zupčanika ne bi trebao biti manji od 13. Stožnici s ravnim ili kosim zubima primjenjuju se s ukrštenim vratilima za prijenosne omjere do 6. Za prijenosne omjere veće od 1,2, prijenosnik s parom stožnika skuplji je od prijenosnika s parom čelnika, a za prijenosni omjer veći od 2,7 skuplji je i od kombiniranog prijenosnika s parom čelnika i parom stožnika. Stoga se rijetko upotrebljavaju za redukciju i multiplikaciju okretnog momenta, a češće za promjenu toka snage. U pogledu opteretivosti približno vrijede isti podaci kao kod čelničkog ozubljenja. Za veće zahtjeve ozubljuju se koso i spiralno, te toplinski obrađuju.

Stožnici sa zakrivljenim zupcima

Stožnici sa zakrivljenim zupcima najviše se upotrebljavaju u automobilskoj industriji (mjenjač brzine) te na alatnim strojevima. Njihove prednosti su visok stupanj prekrivanja i postupan zahvat zbog čega imaju miran i tih rad.

Hiperboloidni i hipoidni zupčanici

Hiperboloidni i hipoidni zupčanici pripadaju skupini stožastih zupčanika s malim osnim razmakom vratila. Hiperboloidni zupčasti parovi imaju osnovne kinematske površine u obliku hiperboloida. Koso ili zavojno ozubljeni stožnici mogu biti spareni i tako da se vrhovi njihovih stožastih kinematskih površina ne susreću, nego se osi stožaca sijeku. U tom slučaju radi se o hipoidnom zupčastom paru. Hipoidni zupčanici upotrebljavaju se u diferencijalu motornih vozila.