P R Z E K Ł A D N I A G Ł Ó W N A Z M E C H A N I Z M E M
R Ó Ż N I C O W Y M
M echanizm ró żn ico w y, w chodzący
w skład układu n a p ę dow ego każdego
pojazdu ko ło w e g o (sam ochodu, c ią g n i
ka, roboczych m aszyn sam obieżnych),
u m o żliw ia o b ró t kół n a pędow ych pojaz
du z różną prędkością, co zapobiega
p o ś liz g o w i kół podczas jazdy na zakrę
tach d ro g i lub po n ie ró w n y m terenie.
Podczas jazdy po łuku koło w e w n ę trzn e
(bliższe środka krzyw izny) przebyw a
d ro g ę krótszą w p o ró w n a n iu z kołem
zew nętrznym (rys. 1), ale różne odcinki
d ro g i p o ko n yw a n e są przez koła w je d
n a ko w ym czasie. Im zakręt je st ostrzej
szy, ty m większa je st różnica o d cin ków
d ro g i p o ko n yw a n ych przez koła napę
d o w e pojazdu, w zrasta ró w n ie ż różnica
prędkości kątow ych kół.
Zasadę działania m echanizm u ró żn i
co w e g o w yja śn ia schem at przedsta
w io n y na rys. 2. Koło zębate, mające
m o żliw o ść o b ro tu w o k ó ł w ła sn e j osi,
je st na stałe zazębione z d w ie m a zębat
kam i (rys. 2a). Jeżeli do koła zębatego
zostanie przyłożona siła Q, to cały układ
zostanie przesunięty o stałą o d le gło ść
m (rys. 2b). W ty m przypadku koło zęba
te nie będzie o b racało się w o k ó ł w łasnej
osi, przy założeniu, że o p ó r s ta w ia n y
przez obie zębatki je s t je d n ako w y. Co
n a to m ia s t stanie się, g d y jedna z zęba
tek będzie przytrzym yw ana? Przy za
trz y m a n iu jednej zębatki (praw ej na rys.
2c), koło zębate, oprócz ruchu postępo-
Rys. 1
w e g o , będzie w y k o n y w a ło ruch o b ro to
w y w o k ó ł w ła sn e j osi i przesunie się
o stałą o d le g ło ś ć m , zębatki zaś zostaną
przesunięte na różne o d le gło ści. Zębat
ka lewa przesunie się o ty le w ię ce j, o ile
m niej przesunie się zębatka praw a. Przy
ca łk o w ity m u n ie ru c h o m ie n iu zębatki
praw ej, koło zębate przesunie się na
o d le g ło ś ć m, zębatka lewa zaś przesu
nie się na o d le gło ść d w u k ro tn ie większą
= 2 m (rys. 2d). Zębatka ta będzie p o su
w ała się z prędkością d w u k ro tn ie w ię
kszą od prędkości koła zębatego. W os
ta tn im przypadku {rys. 2e) u n ie ru c h o
m iona została oś koła zębatego tak, że
koło zębate ma ty lk o m o żliw o ść w y k o
nania ruchu o b ro to w e g o w o k ó ł w ła s
nej osi. Przesunięcie je d n ej z zębatek
p o w o d u je o b ró t koła zębatego i przesu
nięcie zębatki d ru g ie j na taką sam ą o d
ległość, lecz w przeciw ną stronę.
W sposób an a log iczn y do o p isanego
działa m echanizm ró ż n ic o w y in s ta lo
w a n y w układach n a p ę d o w ych pojaz
d ó w ko ło w y c h , p rze d sta w io n y na o s ta t
niej stro n ie okładki. Jest on w b u d o w a
ny w m o s t n a p ę d o w y pojazdu i przenosi
napęd z przekładni g łó w n e j na półosie
z k o ła m i. Napęd od silnika przekazyw a
ny je st przez m ałe koło napędzające (1),
zwane a takującym , które w s p ó łp ra c u je
z dużym kołem zę b a tym (2), zw anym
ta le rz o w y m . Koła atakujące i talerzow e
sta n o w ią przekładnię g łó w n ą układu
n a p ę d o w e g o pojazdu. Z dużym kołem
ta le rz o w y m połączona jest sztyw no
o b u d o w a m ech a n izm u ró żn ico w e g o
(3), zw ana ró w n ie ż koszem s a te litó w .
W e w n ą trz o b u d o w y są o b ro to w o o sa
dzone m ałe koła zębate stożkow e (4),
nazyw ane sa te lita m i. S a te lity są na sta
łe zazębione z d w o m a s to ż k o w y m i k o ła
m i zębatym i (5), o sa d zo n ym i na pó ło -
siach (6). Koła te nazyw ane są k o ro n ka
m i p ó ło si. Na końcach p ó ło s i znajdują
się koła napędow e (7).
Podczas jazdy na w p ro s t i przy je d n a
ko w ych oporach toczenia, w y s tę p u ją -
Rys.2
Gt
f
c
5
£
*__
A
1
____
LEJ
d !
j
cych na o b y d w u kołach n a p ę d o w ych ,
przeniesienie ruchu o b ro to w e g o z o b u
d o w y m e ch a n izm u ró żn ic o w e g o na k o
ła n a p ę d o w e o d b y w a się przez zazębie
nie s a te litó w z io ła m i zę b a tym i p ó ło si.
O bie k o ro n ki p ó ło s i obracają się z je d
nakow ą prędkością, a s a te lity w y k o n u ją
ty lk o ruch o b ro to w y w o k ó ł osi o b ro tu
o b u d o w y (p o ró w n a j rys. 2b). W ty m
przypadku m echanizm ró ż n ic o w y oka
zuje się zbędny, p o n ie w a ż te n sam efekt
m ożna uzyskać e lim in u ją c g o z układu
n a p ę d o w e g o . R ozpatrzm y je d n ak, co
się dzieje, g d y koła n a p ę d o w e n a p o ty
kają różne (n ie je d n a ko w e ) o p o ry . W e
źm y najczęstszy p rzypadek ja z d y : ruch
pojazdu po łuku (zakręcie), g d y koło
w e w n ę trzn e n a p o tyka o p ó r w iększy niż
koło zew nętrzne. S a te lity przekazując
napęd z przekładni g łó w n e j będą n a p o
ty k a ły różny o p ó r ze s tro n y k ó ł k o ro n k o
w y c h p ó ło si i zaczną obracać się d o o k o
ła w ła s n y c h osi. O b ró t s a te litó w będzie
"o d b y w a ł się w stro n ę koła k o ro n k o w e
go sta w ia ją ce g o m n ie jszy o p ó r, tzn.
m ającego w iększą p rę d ko ść o b ro to w ą .
Prędkość o b ro to w a s a te litó w zależy od
różnicy prędkości o b ro to w e j kół nap ę
d o w y c h i je s t ty m w iększa, im w iększa
je st ta różnica.
W n ie k tó ry c h p rzypadkach działanie
m echanizm u ró żn ic o w e g o je s t n ie k o
rzystne. D otyczy to szczególnie c ią g n i
kó w ro ln iczych i p o ja zdó w te re n o w y c h .
G dy je d n o z k ó ł n a p ę d o w ych znajdzie
się na m o k ry m i ś lis k im g ru n cie , m e ch a
nizm ró ż n ic o w y m oże u n ie m o ż liw ić ru
szenie pojazdu z m iejsca. K oło zn a jd u ją
ce się na tw a rd y m p o d łożu zatrzym a
się, zaś koło spoczyw ające na ślis k im
p o d łożu będzie o b ra ca ło się w m iejscu
z prędkością d w u k ro tn ie większą od
prędkości o b ro to w e j o b u d o w y m e ch a
n izm u ró żn ico w e g o . Ze z ja w iskie m ty m
dość często m ożna spotkać się w czasie
zim y, g d y je d n o z kół n a p ę d o w ych znaj
dzie się na lodzie, d ru g ie zaś na jezdni
n ie o b lo d z o n e j. A b y zapobiec te m u nie
ko rzystn e m u zja w isku , w ciągnikach
ro ln iczych , pojazdach te re n o w y c h , sa
m o b ie żn ych m aszynach roboczych in
sta lu je się urządzenia b lo ku ją ce m echa
nizm ró ż n ic o w y . B lo ko w a n ie m e ch a n iz
mu ró żn ic o w e g o po le ga na s z tyw n ym
połączeniu ob u p ó ło s i n a p ę d o w ych p o
jazdu. W łączenie b lo k a d y u n ie m o ż liw ia
działanie m e ch a n izm u ró ż n ico w e g o ,
dzięki czem u koła n a p ę d o w e obracają
się z je d n a k o w ą p rędkością, p o m im o
różnych o p o ró w . W łączenie urządzenia
blo ku ją ce g o o d b y w a się z m iejsca kie
row cy. Przy z a b lo k o w a n y m m echaniz
m ie ró ż n ic o w y m jazda m oże o d b y w a ć
się ty lk o na w p ro s t i z n ie w ie lk im i p rę d
kościam i.
Dr inż. Czesław W aszkiew icz
