Chevrolet Silverado / GMC Sierra. Service manual - part 1499

Limited-Slip Function 

Under normal conditions, when the differential is not locked, a small amount of limited-slip 
action occurs. The gear separating force developed in the right-hand clutch pack is primarily 
responsible for this. 

The operation of how the limited-slip function of the unit works can be explained when the 
vehicle makes a right-hand turn. Since the left wheel travels farther than the right wheel, it must 
rotate faster than the ring gear and differential case assembly. This results in the left axle and left 
side gear rotating faster than the differential case. The faster rotation of the left-side gear causes 
the pinion gears to rotate on the pinion shaft. This causes the right-side gear to rotate slower than 
the differential case. 

Although the side gear spreading force produced by the pinion gears compresses the clutch packs, 
primarily the right side, the friction between the tires and the road surface is sufficient to 
overcome the friction of the clutch packs. This prevents the side gears from being held to the 
differential case. 

Locking Function 

Locking action occurs through the use of some special parts: 

A governor mechanism with 2 flyweights  

A latching bracket  

The left side cam plate and cam side gear  

When the wheel-to-wheel speed difference is 100 RPM or more, the flyweights of the governor 
will fling out and one of them will contact an edge of the latching bracket. This happens because 
the left cam side gear and cam plate are rotating at a speed different, either slower or faster, than 
that of the ring gear and differential case assembly. The cam plate has teeth on its outer diameter 
surface in mesh with teeth on the shaft of the governor. 

As the side gear rotates at a speed different than that of the differential case, the shaft of the 
governor rotates with enough speed to force the flyweights outward against spring tension. One of 
the flyweights catches its edge on the closest edge of the latching bracket, which is stationary in 
the differential case. This latching process triggers a chain of events. 

When the governor latches, it stops rotating. A small friction clutch inside the governor allows 
rotation, with resistance, of the governor shaft while one flyweight is held to the differential case 
through the latching bracket. The purpose of the governor's latching action is to slow the rotation 
of the cam plate as compared to the cam side gear. This will cause the cam plate to move out of 

 

2008 Chevrolet Silverado 1500 

2008 Driveline/Axle Rear Drive Axle - Cab & Chassis Sierra, Cab & Chassis Silverado, Sierra & Silverado

  

its detent position. 

The cam plate normally is held in its detent position by a small wave spring and detent humps 
resting in matching notches of the cam side gear. At this point, the ramps of the cam plate ride up 
on the ramps of the cam side gear, and the cam plate compresses the left clutch pack with a self-
energizing action. 

As the left clutch pack is compressed, it pushes the cam plate and cam side gear slightly toward 
the right side of the differential case. This movement of the cam side gear pushes the thrust block 
which compresses the right-hand side gear clutch pack. 

At this point, the force of the self-energizing clutches and the side gear separating force combine 
to hold the side gears to the differential case in the locking stage. 

The entire locking process occurs in less than 1 second. The process works with either the left or 
right wheel spinning, due to the design of the governor and cam mechanism. A torque reversal of 
any kind will unlatch the governor, causing the cam plate to ride back down to its detent position. 
Cornering or deceleration during a transmission shift will cause a torque reversal of this type. The 
differential unit returns to its limited-slip function. 

The self-energizing process would not occur if it were not for the action of one of the left clutch 
discs. This energizing disc provides the holding force of the ramping action to occur. It is the only 
disc which is splined to the cam plate itself. The other splined discs fit on the cam side gear. 

If the rotating speed of the ring gear and differential case assembly is high enough, the latching 
bracket will pivot due to centrifugal force. This will move the flyweights so that no locking is 
permitted. During vehicle driving, this happens at approximately 32 km/h (20 mph) and continues 
at faster speeds. 

When comparing the effectiveness of the locking differential, in terms of percent-of-grade 
capability to open and limited-slip units, the locking differential has nearly 3 times the potential 
of the limited-slip unit under the same conditions. 

Locking Differential Torque-Limiting Disc 

The locking differential design was modified in mid-1986 to include a load-limiting feature to 
reduce the chance of breaking an axle shaft under abusive driving conditions. The number of 
tangs on the energizing disc in the left-hand clutch pack was reduced allowing these tangs to shear 
in the event of a high-torque engagement of the differential locking mechanism. 

At the time of failure of the load-limiting disc, there will be a loud bang in the rear axle and the 

 

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2008 Driveline/Axle Rear Drive Axle - Cab & Chassis Sierra, Cab & Chassis Silverado, Sierra & Silverado

  

differential will operate as a standard differential with some limited-slip action of the clutch 
packs at low torques. 

The service procedure, when the disc tangs shear, involves replacing the left-hand clutch plates 
and the wave spring. It is also necessary to examine the axle shafts for twisting because at high 
torques it is possible to not only shear the load-limiting disc, but to also twist the axle shafts. 

REAR DRIVE AXLE DESCRIPTION AND OPERATION 

Rear axles for this vehicle consist of the following components: 

Differential axle housing  

Differential carrier  

Right and left axle tubes  

Right and left axle shafts  

These axles are either full-floating or semi-floating. These axles can be identified as follows: The 
semi-floating axle has axle shafts with C-clips inside the differential carrier on the inner ends of 
the axle shafts. The full-floating axle has bolts at the hub retaining the axle shafts to the hub 
assembly. The axles can be identified by the stamping on the right side axle tube They may also 
be identified by the ring gear size. The ring gear sizes include 8.60, 9.50, 10.50 and 11.50 inch 
axles. The limited slip/locking differential information for these rear axles can be located in the 
limited slip/locking differential section. 

A open differential has a set of four gears. Two are side gears and 2 are pinion gears. Some 
differentials have more than 2 pinion gears. Each side gear is splined to an axle shaft so each axle 
shaft ; so each axle shaft turns when it's side gear rotates. The pinion gears are mounted on a 
differential pinion shaft, and the gears are free to rotate on this shaft. The pinion shaft is fitted 
into a bore in the differential case and is at right angles to the axle shafts. Power is transmitted 
through the differential as follows: the drive pinion rotates the ring gear. The ring gear being 
bolted to the differential case, rotates the case, The differential pinion, as it rotates the case, 
forces the pinion gears against the side gears. When both wheels have equal traction, the pinion 
gears do not rotate on the pinion shaft because of input force on the pinion gear is equally divided 
between the two side gears. Therefore, the pinion gears revolve with the pinion shaft, but do not 
rotate around the shaft itself. The side gears, being splined to the axle shafts and in mesh with the 
pinion gears rotate the axle shafts. If a vehicle were always driven in a straight line, the ring and 
pinion gears would be sufficient. The axle shaft could be solidly attached to the ring gear and 
both driving wheels would turn at equal speed. However, if it became necessary to turn a corner, 
the tires would scuff and slide because the differential allows the axle shafts to rotate at different 
speeds. When the vehicle turns a corner, the inner wheel turns slower than the out wheel and 

 

2008 Chevrolet Silverado 1500 

2008 Driveline/Axle Rear Drive Axle - Cab & Chassis Sierra, Cab & Chassis Silverado, Sierra & Silverado

  

slows it's rear axle side gear (as the shaft is splined to the side gear). The rear axle pinion gears 
will roll around the slowed rear axle side gear, driving the rear axle side gear wheel faster. 

SPECIAL TOOLS AND EQUIPMENT 

SPECIAL TOOLS 

Illustration

Tool Number/Description

DT 47688 Pinion Bearing Remover

J 2222-C 

Wheel Bearing Nut Wrench

J 2619-01 

Slide Hammer

J 7818 

Inner Bearing Race Installer

 

2008 Chevrolet Silverado 1500 

2008 Driveline/Axle Rear Drive Axle - Cab & Chassis Sierra, Cab & Chassis Silverado, Sierra & Silverado