Дифференциал (от лат. differentia — «разность», «различие») — механизм, обеспечивающий движение звеньев с различными скоростями при сохранении соотношения сил, действующих на эти звенья.
В транспортных машинах (автомобилях, тракторах и др.) применяется так называемый симметричный дифференциал, устанавливаемый между колесами с общей геометрической осью.
Дифференциал применяют в различных транспортных машинах с целью обеспечения различных скоростей вращения колес при повороте и при качении колес по неровной дороге. Дифференциал транспортных машин выполняется в разных вариантах:
1) в виде планетарной передачи с коническими зубчатыми колесами, которые зацепляются с сателлитом, расположенным на водиле;
2) в виде планетарной передачи с цилиндрическими колесами и сателлитом, составленным из двух сцепляющихся колес;
3) кулачковые дифференциалы, в которых кулачки расположены в сепараторе — водиле и взаимодействуют с выступами центральных колес «а» и «в». Кулачки в данном варианте перемещаются в радиальном направлении. Большое сопротивление относительному проворачиванию звеньев обусловлено большими углами давления в кинематических парах;
4) соединения механизма свободного хода, в котором входным звеном является диск с двусторонними кулачками, закрепленный между ступицей и чашей корпуса дифференциала. В зацеплении с ним находятся две полумуфты, имеющие два ряда торцовых кулачков — наружный, прямоугольного сечения, аналогичный по профилю кулачкам вышеуказанного диска, и внутренний, трапецеидального профиля, служащий для отключения полумуфты от диска.
Трапецеидальные кулачки полумуфт находятся в контакте с аналогичными кулачками внутреннего кольца. При прямолинейном движении машины кулачки диска передают вращающий момент полумуфтам и через ступицы колесам машины. При повороте забегающее вперед колесо стремится вращаться быстрее, вследствие чего под действием трапецеидальных зубьев внутреннего ряда кулачков соответствующая полумуфта, сжав пружину, отодвигается в сторону, выходя из зацепления с кулачками диска.
Применение такого дифференциала устраняет щелканье зубьев при повороте машины и предотвращает передачу вращающего момента на забегающее вперед колесо. При повороте машины, чем быстрее вращается одно колесо, тем медленнее вращается второе колесо. При остановке одного из колес второе вращается в два раза быстрее, чем водило.
Если момент сопротивления движению на одном колесе оказывается больше, чем на втором, то первое колесо останавливается и вращается только второе колесо. Это оказывает неблагоприятное воздействие. например, при буксовании одного из колес. Чтобы исключить это, используют блокировку дифференциала: принудительно соединяют любые два подвижных звена. В этом случае дифференциал вращается как одно целое с выходными звеньями. С этой же целью дифференциал выполняют с повышенным трением внутри него.