Személygépjármű kerékagy konstrukciós fejlesztése, gyártástechnológiájának tervezése és szimulációs ellenőrzése

Abstract

A szakdolgozatomban azért foglalkoztam ezzel a témával, mert az egyetemi éveim alatt mindig is a gépészeti tervezés felé húzott a szívem. A saját, Dacia 1307-es hídra épített utánfutóm fáradásos tengelytörése pedig megerősített abban, hogy valós mérnöki problémákkal szeretek foglalkozni. A dolgozat elején a jármű hajtásláncát és a kerékagy típushibáit mutattam be. Leírtam, hogy a gyári HT250-es szürkeöntvény nem bírja az extrém túlterhelést, és hajlamos a hirtelen ridegtörésre. Munkám célja egy biztonságos, teherbíróbb és hosszú távon költséghatékony konstrukció megalkotása volt. A tervezést mérnöki számításokkal kezdtem: meghatároztam az erő- és nyomatékviszonyokat, a dinamikus terheléseket, valamint a szükséges illesztéseket (pl. H7). Anyagnak a jóval korszerűbb, S355/C45-ös szerkezeti acélt választottam. A Siemens Solid Edge programmal elkészítettem az alkatrész 3D-s modelljét és 2D-s műhelyrajzát, majd végeselemes (FEA) szimulációkkal vizsgáltam meg az új geometria feszültségeloszlását. Végül egy élettartam-költség (LCC) analízissel igazoltam, hogy bár az új acél kerékagy legyártása drágább, a megelőzött meghibásodások miatt jóval gazdaságosabb. A kiváló (5 feletti) biztonsági tényező bizonyítja, hogy az alkatrész készen áll a CNC gyártásra. Bár a gyakorlati próba még várat magára, felvázoltam a jövőbeli továbbfejlesztés (pl. tömegoptimalizálás) lehetőségeit is. Összességében a munkát sikeresnek gondolom, jól éreztem magam közben, és rengeteg új tervezési és szoftveres ismerettel gazdagodtam.