Hafif tip ticari araç kardan millerinin dinamik etkiler altında modellenmesi

Abstract

Bu çalışmada Türkiye'de üretilmekte olan Eurocargo hafif tip ticari araç kardanmillerinin incelenmesi ele alınmıştır. Bu incelemede temel kriter araçta bulunankardan millerinin üç boyutlu ortama taşınarak modellenmesi ve aracın karşılaştığıdinamik yükler altında göstereceği davranışların incelenmesidir. Oluşturulan modelsonlu elemanlar yöntemi ile analiz edilmiş ve çıkan sonuçlar analitik hesaplamalarlakarşılaştırılmıştır.Kardan millerinin temel yerleşiminin bulunması için üç boyutlu tasarım ortamındaaraç ve kardan milleri modeli oluşturulmuş, araç maksimum alabileceği yükaltındayken bu parçaların bilgisayar ortamında araca montesi gerçekleştirilmiştir.Kardan millerinin montaj sonrası aldığı şekil aynen korunarak sonlu elemanlaranalizi için uygun formata çevrilmiştir. Kardan millerinde aracın değişik viteskombinasyonlarına göre kendilerine uygulanan tork değerleri hesaplanmış ve gereklisınır koşulları altında bu tork değerleri referans alınarak yedi adet farklı gerilmedurumu incelenmiştir. Bu gerilmeler daha sonra analitik yöntemlerle dedoğrulanmıştır.En kritik gerilme durumunda kardan millerinde titreşim analizi yapılarak millerin ilkaltı mod şekilleri ve doğal frekansları bulunmuştur. Analitik olarak ta millerin kritikdevirleri hesaplanmıştır. Analiz sonu elde edilen tüm şekiller gösterilmiştir.Yine en kritik gerilme aralığında önce tam tersinir yorulma hesapları yapılmış dahasonrada aracın maruz kaldığı test yol koşulları oluşturularak dinamik etkiler altındatork değişim grafikleri oluşturulmuş, buradan yola çıkarak normal koşullarda çalışanmillerin maruz kaldığı yorulma karakteristiği oluşturulmuştur.Çalışma sonuçları sonuçlar bölümünde tartışılarak daha sonra bu konuda çalışmakisteyen araştırmacılara örnek olunmaya çalışılmıştır.Anahtar Kelimeler : Eurocargo, Hafif Tip Ticari Araç, Kardan Milleri, Üç BoyutluModelleme, Dinamik Etkiler, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Analiz

In this study the propeller shafts of Eurocargo commercial vehicle, produced inTurkey, have been analyzed. The main point of this study is 3D modelling of shaftsand observing their behaviour under dynamic effects that the vehicle undergoes.Constructed model has been analyzed by using finite element methods and resultshave been compared with analytical calculations.To find the settlement of propeller shafts, the 3D model of the vehicle and shaftshave been constructed considering that the vehicle carries maximum available load.By keeping the original layout of shafts, the torque that could be applied to shafts bychanging gear ratios have been calculated. Under necessary boundary conditions thetorque values have been applied and seven different stress levels have been found.Moreover the results have been verified by analytical calculations.In the most critical stress levels the vibration analysis has been made to find the firstsix mode shapes and natural frequencies. Analytically the critical speed of shafts hasbeen calculated. All analytical graphics have been presented.Fully reversed fatigue calculations in the most critical situation have been made.Additionally the torque variation of the prototype vehicle under dynamic effects hasbeen developed to simulate road conditions and fatigue characteristics has beenfound.The results of this study have been presented in the results section to provideresearchers who are willing to perform similar analysis.KKEYWORDS : Eurocargo, Light Range Commercial Vehicle, Propeller Shafts, 3DModelling,Dynamic Effects, Finite Element Methods, Analysis