Análisis de esfuerzos producidos en el semieje de un vehículo de tracción delantera, en función del tamaño y material del rin y neumático, mediante uso de software CAE.

Abstract

Una práctica común en las últimas décadas ha sido la sustitución de las ruedas de un vehículo, usualmente por unas de mayor tamaño y diferente material, esto con la finalidad de mejorar la estética de nuestro automóvil. Dichas modificaciones pueden acarrear ciertos efectos mecánicos negativos en diversos sistemas del vehículo, por lo que el presente proyecto tiene la intención de estudiar y cuantificar dichos efectos, puntualmente, sobre el semieje de transmisión de un vehículo de transmisión delantera, que es un elemento directamente afectado por dicha modificación de ruedas. Para el presente estudio se utilizó diversas fuentes bibliográficas y manuales con la finalidad de determinar las cargas y esfuerzos presentes en un semieje de transmisión, así como sus características de diseño. Se seleccionó seis conjuntos diferentes de ruedas de tres diámetros (14”,16” y 17”) y de dos materiales diferentes (aluminio y acero) con su respectivo neumático y se procedió al cálculo de cargas torsionales y esfuerzos en varios puntos del palier, producidos por cada uno de estos conjuntos. Se procedió al modelado a través de herramientas CAD de todos los elementos componentes del semieje haciéndolo geométricamente exacto al repuesto original y se representó su configuración real y las fuerzas actuantes sobre el mismo. Además, se realizó la simulación de cargas y esfuerzos a través de herramientas CAE, para cada uno de los seis conjuntos de ruedas seleccionados. Finalmente se expresa una comparación y análisis de resultados obtenidos, así como también se brinda un posible diagnóstico de las afectaciones que se pueden producir en el semieje de transmisión producto de dichas modificaciones de ruedas.