Diseño, Fabricación y Montaje de la transmisión de un vehículo de competición FormulaStudent (FSAE)

Abstract

[ES] Con este trabajo se pretende realizar una serie de mejoras para la transmisión del prototipo FSUPV-03, desarrollado por el equipo de Formula Student de la Universidad Politécnica de Valencia en la temporada 2016 En primer lugar se abordará el diseño de la corona con el fin de optimizar la relación de transmisión, seguido del rediseño de las piezas que soportan al diferencial (denominadas porta diferenciales). Se realizará una serie de simulaciones estructurales de la corona y del ensamblaje de la transmisión mediante el análisis de elementos finitos (FEA) para comprobar la validez de estas piezas ante los esfuerzos que van a estar sometidas. En el caso de la corona dichas simulaciones se complementarán con un estudio a fatiga teórico. Se abordará también la posibilidad de rebajar el peso de los rodamientos sobre los que reposa el diferencial. También se diseñará el tensor de la cadena, así como una serie de ensayos a tracción para ver su comportamiento real. A continuación, se definirá el proceso de fabricación del porta diferencial izquierdo. Para finalizar se detalla la secuencia de montaje de toda la transmisión. Tanto el diseño como las simulaciones estáticas, se llevarán a cabo con el programa SOLIDWORKS.

[CA] Amb aquest treball es pretén realitzar una sèrie de millores per a la transmissió del prototip FSUPV-03, desenvolupat per l'equip de Formula Student de la Universitat Politècnica de València en la temporada 2016 En primer lloc s'abordarà el disseny de la corona amb la finalitat d'optimitzar la relació de transmissió, seguit del redissenyo de les peces que suporten al diferencial (denominades porta diferencials). Es realitzarà una sèrie de simulacions estructurals de la corona i de l'assemblatge de la transmissió mitjançant l'anàlisi d'elements finits (LLETJA) per comprovar la validesa d'aquestes peces davant els esforços que van a estar sotmeses. En el cas de la corona aquestes simulacions es complementaran amb un estudi a fatiga teòric. S'abordarà també la possibilitat de rebaixar el pes dels rodaments sobre els quals reposa el diferencial. També es dissenyarà el tensor de la cadena, així com una sèrie d'assajos a tracció per veure el seu comportament real. A continuació, es definirà el procés de fabricació del porta diferencial esquerre. Per finalitzar es detalla la seqüència de muntatge de tota la transmissió. Tant el disseny com les simulacions estàtiques, es duran a terme amb el programa SOLIDWORKS.

[EN] This paper aims to make a number of improvements to the drivetrain of the FSUPV-03 prototype, developed by the Formula Student team of the Polytechnic University of Valencia in the 2016 season First, the design of the sprocket in order to optimize the gear ratio, followed by the redesign of the differential carrier. A series of structural simulations of the sprocket and transmission assembly will be done by finite element analysis (FEA) to check the reliability of these pieces. In the case of the sprocket, a theoretical study of fatigue will be added. The possibility of reducing the weight bearing on which rests the differential will also be addressed. The chain tensioner is also design as well as a series of tensile tests to see their actual behavior. Next, the manufacturing process of the left differential carrier is defined. To end the assembly sequence of the entire transmission is detailed. The design and static simulations will be carried out with the program SOLIDWORKS.