Moottoroidun polkupyörän takahaarukan suunnittelu

Abstract

Insinöörityössä oli tavoitteena suunnitella takahaarukka sähkömoottoroituun polkupyörään olemassaolevien osien ympärille. Ensin selvitettiin, miten pyörän muut osat vaikuttavat takahaarukkaan. Seuraavaksi takahaarukka mallinnettiin 3D-suunnitteluohjelmalla. Määritettiin ja arvioitiin kolme kuormitustapausta, joita käytettiin laskettaessa takahaarukan lujuutta ohjelmallisesti elementtimenetelmällä neljä kierrosta. Jokaisen kierroksen jälkeen laskentamallia tarkennettiin tai malliin tehtiin muutoksia tulosten perusteella.

Huomattiin, että haarukkaa taka-akselin olakkeita vasten puristavilla muttereilla on suuri vaikutus haarukan lujuuteen kaikissa kuormitustapauksissa. Työpiirustuksia ei vielä tehty, koska havaittiin, että laskentamallia on syytä tarkentaa edelleen ainakin iskunvaimentimen osalta, jotta iskunvaimentimen kiinnityskohtaan muodostuvat jännitykset saadaan laskettua tarkemmin.

The aim of this Bachelor’s thesis was to design a swing arm around the existing parts of a motorized bicycle. The study was carried out as follows. Firstly, the existing parts, their interaction and requirements for the swing arm were studied. Secondly, the swing arm was designed with a 3D CAD program. Thirdly, three load cases were decided and described. Finally, the load cases and the 3D model were used to calculate the strength of the swing arm with a FEM calculation program. On the basis of the results, the model was enhanced or made more accurate after each of the four rounds of calculation.

The calculations point out that the nuts clamping the halves of the swing arm against the shoulders of the rear axle play a remarkable part in the strength of the swing arm structure. In conclusion, it was discovered that further improvements of the calculation model are necessary before finalizing the manufacturing drawings.