Rot Başının Bilgisayar Destekli Yapısal Çözümlemesi

Abstract

Araç ön düzeninin temel donanımlarından biri olan rot başı, sürüş güvenliği açısından birinci derece önem taşımaktadır. Bu çalışmada ticari bir araç için Teknorot A.Ş tarafından üretilen rot başının yapısal mühendislik çözümlemeleri yapıldı. Bu donanım, direksiyon bağlantısından gelen yönlendirmeleri, rot kolu üzerinden aksona aktararak, tekerin düşey eksende dönmesini sağlamaktadır. Sistem gövde, mafsal ve yataklardan oluşmaktadır. Bu çalışmada diğer çalışmalardan farklı olarak, rot başındaki her bir parça ayrı olarak modellendi ve bu parçalar arasında temas tanımlanarak ilişkilendirilme yapıldı. Mafsalın sürüş esnasındaki farklı konumları için ayrı ayrı çözümlemeler yapıldı. Bu şekilde her bir parçanın gerilme karakteri mafsalın farklı konumlarına göre incelendi. Metal parçalar için yorulma çözümlemesi yapılarak sistemin çalışma ömrü hakkında bilgi edinildi. Son olarak, yapısal çözümleme sonucu oluşan gerilme değerleri incelenerek gövde üzerinde tasarım iyileştirmesi yapıldı.

Keywords

• Bilgisayar destekli mühendislik, Rot başı, Sonlu elemanlar yöntemi, Yorulma ömrü

Computer Aided Analysis of a Tie Rod End

Abstract

The tie rod end is one of the most fundamental element of steering mechanism, and possesses direct and crucial importance in terms of driving safety. In this study the structural analysis of a tie rod end part for a van type vehicle is carried out. The main duty of this part is to transfer the routing coming from the steering linkage to steering knuckle via tie rot arm. In our study the model for the analysis includes the body, the joint and the bearing. Hence, different form previous studies, every part of the tie rod end modeled and analyzed individually by defining contact between parts. The analysis for the joint part is carried out for different possible orientations. By this way, stress characteristics of every part of the tie rod end are analyzed for different cases. A fatigue analysis for metal parts is performed to obtain information about the service life of the system. Finally by considering the stress analysis results a design improvement is achieved on the body.

Keywords

• Computer Aided Engineering, Fatigue Life, Finite Element Method, Tie rod end

References

1. Falah, A.H., Alfares, M.A., Elkholy, A.H., “Failure investigation of a tie rod end of an automobile steering system”, Mechanical Engineering Department, Kuwait University, P.O. Box 5969, Safat 13060, Kuwait, 19 November 2006.
2. Garanti Belgesi Uygulama Esaslarına Dair Yönetmelik Resmi Gazete Tarh-No:14.06.2003-25138.
3. Patil, M. A., Chavan, D.S., Kavade, M.V., Ghorpade, U. S., “FEA of Tie Rod of Steering System of Car” Mechanical Engineering Dept. Rajarambapu Institute of Technology, Sakharale. Islampur, India 5 May 2013
4. Fatigue Data Library. [Online]. http://www.keytometals.com/, erişim tarihi: 24.11.2013
5. Shinohara, K. , “Thermoplastic Resin Composition Containing Mesoporous Powders Absorbed With Lubricating Oils”, WO 2006057974 A1, 1 June 2006.
6. Ernest Rabinowicz, Friction and Wear of Materials, Wiley-Interscience, 1995.
7. Lee, K.-H., Kim, J. K., Kim, Y. J. , Yang, W. H., Park, Y. C., “Structural Design of An Outer Tie Rod For a Passenger Car”, Department of Mechanical Engineering, Dong-A University, Busan, Korea, 2011.
8. Temiz, V. ,Makine Elemanları Ders Notu, İTÜ Makine Fakültesi, 2009.