Diseño y optimización de los bujes delanteros y traseros para Fórmula Student

Abstract

El presente documento tiene como objetivo el diseño de los bujes delanteros y traseros del prototipo de Formula Student de la Universidad Pontificia Comillas-ICAI. Los bujes son los elementos que portan las ruedas y permiten el giro de las mismas sobre su propio eje. Constituyen, junto con las manguetas, el nexo de unión entre los elementos rodantes y no rodantes del conjunto de masa no suspendida del vehículo. Los bujes son una parte clave en el diseño de cualquier automóvil, ya que son elementos fundamentales en la unión de los sistemas de suspensión, frenos, transmisión y dirección. El documento incluye el diseño de unos prototipos básicos que cumplen geométricamente los requisitos de estas piezas, el cálculo de las fuerzas que afectarán a los bujes, las simulaciones de las situaciones más desfavorables que se pueden dar durante la competición para los bujes, el diseño de los prototipos finales optimizados, las mismas simulaciones para los nuevos diseños, la selección de los materiales más adecuados, y la explicación de la fabricación y el montaje de los bujes.

This document aims to design the front and rear hubs of the Formula Student prototype of Universidad Pontificia Comillas. The hubs are the elements that carry the wheels and allow them to be rotate on their own axle. They constitute, together with the sleeves, the link between the rolling and non-rolling elements of the unsuspended mass assembly of the vehicle. Hubs are a key part on the design of any car, as they are fundamental elements in the union of suspension, brake, transmission and steering systems. The document includes the design of basic prototypes that geometrically meet the requirements of these parts, the calculation of the forces that will affect the hubs, the simulations of the most unfavourable situations that can occur during the competition to the hubs, the design of the optimized final prototypes, the same simulations for the new designs, the selection of the most suitable materials, and the explanation of the manufacture and assembly of the hubs.