Strenght Anaylsis of Polyethylene Ball Bearing Applying Tensile Force in ANSYS

Year 2013, Volume: 1 Issue: 1, 39 - 46, 31.07.2013

Hakan Kutlak Mustafa Cihan Arif Özkan

Abstract

Steering and suspension systems are the components that provide driving safety in vehicles. For safety driving, correct working of the mechanisms in these systems depends on many components which have different functions and especially a plastic ball bearing. Generally, the ball bearings are assembled onto systems in pressfit without any gaps, even with a little bit tightness. On the other hand, excessive tightness causes high rotation torque, but low tightness also creates gaps in ball-joints. None of these conditions are desired. Designing of a plastic ball bearing that has long-life, low-friction and provides required working angles in every road condition, can be achieved after long test processes and sample productions including lots of improvements. An important component of steering systems in vehicles is the ball-joint that can be manufactured by assembling with plastic forming of metal (edge-form rolling process) after designing the ball bearing. In this study, the strength of the polyethylene ball bearing of the ball-joint which provides the motion transmission is analysed by using ANSYS software.

Keywords

Ball-Joint, Ball Bearing, Polyethylene, Strenght, ANSYS

Polietilen Rotil Yatağının Çekme Kuvveti Altında ANSYS İle Mukavemet Analizi

Abstract

Taşıtlarda kullanılan direksiyon ve süspansiyon sistemleri, taşıtların sürüş güvenliğini sağlayan elemanlardır. Bu sistemlerin mekanizmalarının kusursuz olarak çalışabilmesi, farklı işlevlere sahip birçok parçaya ve özellikle plastik yatağa bağlıdır. Plastik yatak boşluksuz olarak, hatta bir miktar sıkı birleştirilerek ilgili sisteme montajları yapılır. Diğer yandan aşırı sıkılık, yüksek dönme torku değerlerine neden olurken, düşük sıkılık mafsal içerisinde boşluk oluşturmaktadır. Her ikisi de istenmeyen durumlardır. Uzun ömürlü, az sürtünmeli ve istenen çalışma açılarını her yol koşulunda sağlayacak plastik yatak tasarımı, uzun test süreçleri ve birçok tekrar içeren örnek imalatların sonrasında elde edilebilmektedir. Taşıtların direksiyon sistemlerinin önemli bir parçası olan rotiller de, plastik yatak tasarımlarının sonrasında, imalat yöntemlerinden plastik şekil verme (sıvama işlemi) ile montajı yapılarak üretilir. Bu çalışmada, hareket iletimini sağlayan rotilin polietilen plastik yatağının mukavemeti ANSYS yazılımı ile analiz edilmiştir.

Keywords

Rotil, Rotil Yatağı, Polietilen, Mukavemet, ANSYS

References

• K.T. Gürsel, S. Çakır Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 17(3) (2011) 143. O. Kırlı, Yönlendirme Sistemlerinin Yataklarında Kullanılan Acetal/Polyoxymethylene Malzemesinin Farklı Sıcaklarda, Bası Yükü Altında Mekanik Özelliklerinin Değişiminin Deneysel ve Sayısal Simülasyonu, Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, İzmir-Türkiye (2009).
• M. Cihan, 2013, Nissan Micra Rotil Teknik Resmi, Teknorot Otomotiv Ürünleri San. ve Tic. A.Ş.
• D.R.J. Owen, E. Hinton, Finite Elements in Plasticity Theory and Practice, Pineridge Press Limited (1982).
• Y.W. Kwon, K. Bang, The Finite Element Method Using MATLAB, Taylor&Francis, (2000).
• J.N. Reddy, An Introduction to Nonlinear Finite Element Analysis, Oxford University Press, (2003).
• S. Kobayashi, S. Oh, T. Altan, Metal Forming and the Finite Element Method, Oxford University Press, (1989).
• ANSYS Eğitim Notları, 2010, FİGES.