Design and production of a new smaller diameter axial bearing subjected to high wear loads Yüksek aşınma yüklerine maruz yeni bir küçük çaplı eksenel yatak tasarımı ve imalatı

ÖZETBir binek otomobilin direksiyon sisteminde en önemli bileşenlerden biri rot kolu ve alt montaj bileşeni olarak statik ve dinamik yatak yüklerine maruz kalan rot milidir. Bu yatak yükleri, rot milinin performansını ve toplam ömrünü sağlamak için kilit noktadır. Rot milinin eksenel yatak performansında önemli bir düşüş, rahatsız edici sürüş koşullarına ve ayrıca sürüş sırasında gürültüye neden olabilir. Tasarımların çoğu, tanımlanan gereksinimlerin karşılanmasını sağlamak için daha büyük küre boyutuyla geliştirilir. Öte yandan, aşırı güvenli tasarım daha yüksek fiyatlara neden olabilir. Bu çalışmada, rot milinde yüksek aşınma yüklerine maruz kalan yeni bir küçük çaplı eksenel yatak sistemi geliştirilmiştir. Üç tasarım parametresi kullanılmıştır, bunlar

kapatma kuvveti, temperleme tipi ve temperleme sıcaklığıdır. Geliştirme aşamasında daha küçük küre çapı tasarımı oluşturulmuş ve üretilmiştir. İmalattan sonra, rot milinin eksenel yatağının aşınma testi ve maksimum yükleme testi altında davranışı açısından testler yapılmıştır. Sonuçlar daha büyük küre çapıyla üretilen tasarımla karşılaştırılmıştır. Üretim ve montaj parametreleri değiştirilerek optimum montaj koşulları tanımlanmıştır. Test öncesi ve sonrası fonksiyonel ölçümler, seri kullanım için yeni daha küçük küre çaplı tasarımı doğrulamıştır.ABSTRACTIn the steering system of a passenger car, one of the essential components is the tie rod, and the sub-assembly component is the inner tie rod, which is subject to static and dynamic bearing loads. These bearing loads are the key points to ensure the inner tie rod's performance and total lifetime. A significant drop in the inner tie rod's performance can cause uncomfortable driving conditions and noise during driving. Most of the designs are developed over-safe with bigger ball sizes to fulfill the defined requirements. On the other hand, over-safe design can cause higher prices. In this study, a new small diameter axial bearing system is developed subjected to high wear loads on the inner tie rod. Three design parameters are considered: press force, tempering method, and tempering temperature. A smaller ball diameter design is created during the development phase. After the manufacturing, the inner tie rods are tested concerning the wear test and setting behaviour under the maximum loading test. Results have been compared with a bigger ball size design. By changing the production and assembly parameters, optimum assembly conditions have been defined. Functional measurements before and after testing have validated the new smaller ball diameter design for serial usage.