Transmisión y mangueta en un conjunto a rueda para un Formula Student

Abstract

Este proyecto se basa en el estudio y diseño de un sistema de transmisión adaptado a las ruedas traseras de un Formula Student, concretamente al ETR-X, monoplaza totalmente eléctrico del equipo e-Tech Racing de la Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE) para la temporada 2023/2024. El estudio se ha focalizado en encontrar un diseño fiable que, posteriormente pueda ser fabricado y utilizado por el equipo para afrontar las competiciones pertinentes a la temporada 2023/24 además de servir como base para futuras optimizaciones por las próximas generaciones. Tras un estudio del motor, los requerimientos del sistema y de las posibilidades geométricas para la transmisión siguiendo la norma ISO 6336, se ha escogido, mediante un código MATLAB, una transmisión planetaria compuesta de doble etapa con una relación de 11.33. Paralelamente y a través de una simulación dinámica del coche, el estudiante Iván Trigueros se ha encargado del diseño de la mangueta, elemento capaz de sostener el sistema y de resistir a las fuerzas del coche en movimiento. Para validar estos diseños se han utilizado diferentes softwares como lo son ANSYS, KISSsoft e IPG Carmaker. Finalmente se ha realizado una selección del sistema de lubricación junto con los rodamientos y las juntas de sellado que cierran el proceso de diseño del conjunto.

Aquest projecte es basa en l'estudi i disseny d'un sistema de transmissió adaptat a les rodes posteriors d'un Formula Student, concretament l’ ETR-X, monoplaça totalment elèctric de l'equip e-Tech Racing de l'Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE) per a la temporada 2023/2024. L'estudi s'ha focalitzat a trobar un disseny fiable que, posteriorment pugui ser fabricat i utilitzat per l'equip per a afrontar les competicions pertinents a la temporada 2023/24, a més de servir com a base per a futures optimitzacions per les pròximes generacions. Després d'un estudi del motor, els requeriments del sistema i de les possibilitats geomètriques per a la transmissió, seguint la norma ISO 6336, s'ha triat, mitjançant un codi MATLAB, una transmissió planetària composta de doble etapa amb una relació d'11.33. Paral·lelament i a través d'una simulació dinàmica del cotxe, l'estudiant Iván Trigueros s'ha encarregat del disseny de la mangueta, element capaç de sostenir el sistema i de resistir a les forces del cotxe en moviment. Per a validar aquests dissenys s'han utilitzat diferents softwares com ho són ANSYS, KISSsoft i IPG Carmaker. Finalment s'ha realitzat una selecció del sistema de lubricació juntament amb els rodaments i les juntes de segellament que tanquen el procés de disseny del conjunt

This project is based on the study and design of a transmission system adapted to the rear wheels of a Formula Student, specifically to the ETR-X, the e-Tech Racing team's electric race car of the School of Engineering of Barcelona East (EEBE) for the 2023/2024 season. The study has focused on finding a reliable design, because the main objective is that it can be manufactured and used by the team to face the competitions relevant to the season as well as serve as a reference for future optimizations for the next generations. After a study of the engine, the system requirements and the geometrical possibilities for the transmission following the ISO 6336 standard, a double stage planetary transmission with a ratio of 11.33 has been chosen through a MATLAB code. In parallel and through a dynamic simulation of the car, the stub shaft has been designed by Iván Trigueros to support the system and to resist the forces of the car in motion. To validate these designs, different software such as ANSYS, KISSsoft and IPG Carmaker have been used. Finally, a selection of the lubrication system has been made together with the bearings and sealing gaskets that close the design process of the assembly.