PICK-UP HAFİF KAMYON UYGULAMALARI İÇİN TEK PARÇALI ALÜMİNYUM KARDAN MİLİ KONSEPT TASARIMI

Kardan milleri, motordan aldığı torku ve dönme hareketini arka akslara ileten bir aktarma organıelemanıdır. Yüksek tork taşıma gerekliliklerini karşılamak amacıyla, hafif ticari araç uygulamalarındakullanılan kardan milleri çelik malzeme kullanılarak üretilmektedir. Çelik malzeme kullanılarak üretilmişkardan mili ve parçalarında ağırlık azaltma, geometrilerin sınır koşulları nedeniyle çoğu zaman kısıtlıolabilir. Bu nedenle alüminyum gibi düşük yoğunluklu malzemeler kullanılarak geliştirilen uygulamalarönem kazanmaktadır. Bu çalışma kapsamında pick-up tarzı hafif ticari araç uygulamalarında kullanılmaküzere alüminyum kardan mili için mühendislik hesapları gerçekleştirilmiş ve sonlu elemanlar analizleriile hesaplar doğrulanmıştır. Doğrulmalar sonucunda iki yöntem arasında dayanım hesaplarında %1,doğal frekans hesaplarına %8 sapma hesaplanmıştır ve sapma değerlerinin kabul edilebilir olduğubelirlenmiştir. Birim parçaların, için sonlu elemanlar ile elde edilen sonuçlar kullanılan alüminyummalzemenin akma limitleri ile güvenlik katsayıları hesaplanmıştır. Elde edilen güvenlik katsayıları kardanmilleri için uygun olduğu tespit edilmiştir.

Concept Design Of an Aluminum One-Piece Driveshaft for Pick-up Truck Applications

Driveshafts are the driveline elements that transfers torque and rotational motion which is received from the engine to the rear axles. In order to meet the high torque handling requirements, driveshaft components are usually made up of steel. Weight reduction in steel parts can often be limited due to the boundary conditions of geometries. For this reason, applications developed with low density parts such as aluminum gain importance. Within the scope of this study, engineering calculations for aluminum cardan shaft for pick-up style light commercial vehicle applications were performed and the calculations were verified with finite element analysis. As a result of the corrections, deviation of 1% for strength calculations and 8% for natural frequency calculations was calculated between the two methods, and it was determined that the deviation values were acceptable. The yield limits and safety coefficients of the aluminum material used were calculated for the unit parts with the results obtained with finite elements. It has been determined that the safety coefficients obtained are suitable for driveshafts.

___

  • Dai, G. L., Hak, S. K., Jong, W. K., Jin, K. K., 2004, “Design and manufacture of an automotive hybrid aluminum/composite drive shaft” Composite Structures 63, 87–99.
  • Durk, H. C., Dai, G. L., Jin, H. C., 1997, “Manufacture of one-piece automotive drive shafts with aluminum and composite materials”, Vol. 38, 309-319
  • Hak, S. K., Byung, C. K., Tae, S. L., Dai, G. L., 2004, “Foreign objects impact damage characteristics of aluminum/composite hybrid drive shaft”, Composite Structures 66, 377–389.
  • Birol, Y., Gokcil, E., Guvenc, M., Akdi S., 2016, “Processing of high strength ENAW 6082 forgings without a solution heat treatment” Materials Science & Engineering A, 674, 25–32.
  • Harshal, B., Viraj, S., Baskar, P., 2013, “Material Optimization and Weight Reduction of Drive Shaft Using Composite Material” IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE), Volume 10, Issue 1, 39-46.
  • Hirsch, J., 1999, “Light Metal World, Light Metal Age”, p.124.
  • Bouquerel, J., Diawara, B., Dubois, A., Dubar, M., Vogt, J.B., Najjar, D., “Investigations of the microstructural response to a cold forging process of the 6082-T6 alloy”, Materials and Design 68 (2015) 245–258.
  • Störzel, K., Bruder, T., Hanselka, H., “Durability of welded aluminium extrusion profiles and aluminium sheets in vehicle structures, International Journal of Fatigue 34 (2012) 76–85
  • Vidit, G., Manabu, E., Toshiya, O., Syohei, Y., “A study on fatigue behavior of MIG-welded Al-Mg alloy with different fillerwire materials under mean stress”, International Journal of Fatigue 107 (2018) 119–129
  • Ruan, Y., Qiu , X.M., Gong , W.B., Sun, D.Q., Li,, Y.P., “ Mechanical properties and microstructures of 6082-T6 joint welded by twin wire metal inert gas arc welding with the SiO2 flux, Materials and Design 35 (2012) 20–24
  • Kammuluri, B., Venkata, S., Ramakotaiah, K., 2016, “Hybrid materials of aluminium” Materials Today: Proceedings 3, 4140–4145.
  • Khalid, Y. A., Mutasher, S.A., Sahari, B.B., Hamouda, A.M.S., 2007, “Bending fatigue behavior of hybrid aluminum/composite drive shafts”, Materials and Design, 28, 329–334.
  • Mutasher, S.A., 2019, “Prediction of the torsional strength of the hybrid aluminum/composite drive shaft” Materials and Design 30, 215–227.
  • Rompicharla, R. P., Rambabu K., 2012, “Design and Optimization of Drive Shaft with Composite Materials” Vol.2, Issue.5, 3422-3428.
  • SAE International, 1991, “Universal Joint and Driveshaft Design Manuel” The Society of Automotive Engineers.
  • Young, C., Kim, D., U., Kang, B., Y., Park, D., K., Lee, D., J., Lee, S., W., Shin, H., T., 2013, “Forming of the precision aluminum tube for a light weight driveshaft” Journal of Mechanical Science and Technology, Volume 27, Issue 11, pp 3445–3449.
  • Andrews, J., 2020, “Off-road vehicle four-wheel drive systems explained” https://www.fwi.co.uk/,
Konya mühendislik bilimleri dergisi (Online)-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Yayıncı: Konya Teknik Üniversitesi, Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

DÖRT AYAKLI ROBOTLARIN MODELLENMESİ, KONTROLÜ VE ENGEBELİ YÜZEYLERDE YÜRÜYÜŞÜ ÜZERİNE BİR LİTERATÜR ARAŞTIRMASI

Muhammed Arif ŞEN, Mete KALYONCU

FREN DİSK-BALATA MEKANİZMASININ ÜÇ BOYUTLU GERİLME ANALİZİ

Mehmet Nurullah BALCI

ENDÜSTRİYEL BİYOLOJİK FERMANTASYON İŞLEMİ İÇİN DENGE OPTİMİZASYON ALGORİTMASIYLA KONTROLÖR TASARIMI

Abdullah ATEŞ

Veri Madenciliği Kullanılarak Alzheimer Hastalığının Erken Tespiti: Topluluk Özellik Seçim Yaklaşımlarının Karşılaştırılması

Selim BUYRUKOĞLU

Üç Döner Mafsallı Düzlemsel Manipülatörün (3RM) Parametrik Pozisyon Denklemlerini Kullanarak Bir Dört Çubuk Mekanizmasının Parametrik Pozisyon Denklemlerinin Elde Edilmesi

Orhan Erdal AKAY

ARAÇ İÇİ SESİNDEN ARACI TANIMA VE SINIFLANDIRMA

Murat IŞIK, Emrah AYDEMİR

ZAMAN TANIM BÖLGESİNDE SONLU FARKLAR YÖNTEMİ İLE PYTHON DİLİNDE GRAFİK KULLANICI ARAYÜZLÜ BİR ELEKTROMANYETİK BENZETİM YAZILIMININ GELİŞTİRİLMESİ

Murat Can SERKUŞ, Serhan YAMAÇLI

TARİHİ SİLLE ÇEŞMELERİN ARŞİVLENMESİNDE BİLGİSAYAR ALTYAPISININ KULLANILMASI VE KLASİK MODELLERLE KIYASLANMASI

Bayram AKDEMİR, Mehmet Emin BAŞAR, İlknur ACAR ATA

MİKROAKIŞKAN CİHAZ KULLANARAK POLİMERİK MİKROBALONCUK/NANOPARTİKÜLLERİN ÜRETİM VE KARAKTERİZASYONU

Oğuzhan GÜNDÜZ, Muhammet Emin ÇAM, Sümeyye CESUR

Primer ve Sekonder Arıtma Çamur Fraksiyonlarının Meyve Atığı ile Anaerobik Çoklu Besiyeri Çürütmesi Ön Çalışması

Dilek ERDİRENÇELEBİ