Kinematic Analysis of Three-Joint Moment Transmission Performance in Vehicles


Creative Commons License

Karaoğlan M. U., KURALAY N. S.

Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, vol.26, no.76, pp.22-27, 2024 (Peer-Reviewed Journal) identifier

Abstract

Especially in vehicles with long wheelbase, it is necessary to use two cardan shafts with three joints instead of a single drive shaft with two joints to ensure that the moment transfer is uninterrupted and the fluctuation of rotation is minimal. In this study, the moment transfer performance of a vehicle with three cardan joint powertrain lines was determined by kinematic analysis according to various coupling heights and shaft angles. For this purpose, theoretical calculations have been performed for three different powertrain connection alternatives. In addition, the results for the first alternative were compared with the results obtained from the cardan shaft test setup, and the results were verified. For all three designs, the cardan shaft output rotation angle changes depending on the input rotation angle have been calculated. In this study, it is aimed to set an example for the users for an efficient powertrain line design with low speed variation by examining the angular velocity changes depending on the middle joint position and the change of connection angles in vehicles with three joint powertrain lines.
Özellikle uzun aks aralığına sahip taşıtlarda moment iletiminin kesintisiz ve hız düzgünsüzlüğünün minimum olması için iki mafsala sahip tek kardan mili yerine parçalı şekilde üç mafsala sahip iki kardan milinin kullanımı gerekmektedir. Bu çalışmada, üç mafsallı tahrik iletim hattına sahip bir taşıtın moment iletim performansı, çeşitli bağlantı yükseklikleri ve mil açılarına göre gerçekleştirilen kinematik analizlerle belirlenmiştir. Bu amaçla öncelikle teorik olarak üç farklı tahrik bağlantı alternatifi için hesaplamalar yapılmıştır. Ayrıca ilk alternatif için bulunan sonuçlar, kardan mili test düzeneği üzerinden alınan sonuçlarla karşılaştırılarak, sonuçların doğrulanması gerçekleştirilmiştir. Her üç tasarım için giriş dönüş açısına bağlı kardan mili çıkış dönüş açısı değişimleri hesaplanmıştır. Bu çalışma ile üç mafsallı tahrik iletim hattına sahip araçlarda, orta mafsal konumu ve bağlantı açılarının değişimine bağlı olarak açısal hız değişimleri incelenerek kullanıcılara hız düzgünsüzlüğü düşük ve verimli bir tahrik iletim hattı tasarımı için örnek oluşturulması amaçlanmıştır.