Diseño, prototipado y fabricación de buje y eje para ensamblaje de rueda delantera Fórmula Student

El objetivo de esta tesis es diseñar dos componentes del ensamblaje de la rueda delantera del coche de Formula Student 2020 de la Universidad de Sussex: los bujes y los ejes de ensamblaje. Con la intención de asistir a la competición de Silverstone en Julio de 2020, se fijaron unos determinados plazos a respetar, así como la estructura del equipo, la metodología y el presupuesto disponible. Entre los diferentes subequipos en los que se divide el equipo, este proyecto ha formado parte del subequipo de chasis y suspensión.
Los bujes de las ruedas y los ejes de ensamblaje juegan un papel vital en el diseño de la rueda delantera del coche. Para este coche en concreto y en referencia al ensamblaje de una de las ruedas delanteras, el eje de ensamblaje está alojado dentro del buje por medio de un rodamiento. A su vez, el eje va ajustado dentro de la mangueta. Gracias al rodamiento, el movimiento de rotación del buje (que gira solidario con la llanta y el neumático) es independiente del eje de ensamblaje (fijado a la mangueta).
Los puntos de anclaje de la mangueta coinciden con los de los trapecios de la suspensión, los cuales son los encargados de conectar la masa no suspendida del coche con el chasis, haciendo uso de los muelles y amortiguadores para su sustentación.
El material seleccionado para los bujes fue Aluminio 7075-T6 y para los ejes de ensamblaje, Acero EN16T.
Se pudo comprobar que el diseño de ambas piezas se realizó correctamente ya que la tensión sufrida por los bujes y ejes de ensamblajes bajo condiciones críticas de trabajo (frenado, paso por curva e impacto por bache sobre una rueda con un factor extra de seguridad de 2) es aún menor que el límite elástico de los materiales asignados respectivamente.

The aim of this thesis is to design two components of the front wheel assembly of the University of Sussex's Formula Student 2020 car: the hubs and the axle assemblies. With the intention of attending the Silverstone competition in July 2020, certain deadlines were set, as well as the structure of the team, the methodology and the available budget. Among the different sub-teams in which the team is divided, this project has been part of the chassis and suspension sub-team.
The wheel hubs and axle assemblies play a vital role in the design of the car's front wheel. For this particular car and in reference to the assembly of one of the front wheels, the assembly shaft is housed inside the hub by means of a bearing. In turn, the axle is fitted inside the hub. Thanks to the bearing, the rotation movement of the hub (which rotates in conjunction with the rim and tyre) is independent of the assembly shaft (fixed to the hub).
The anchorage points of the hub coincide with those of the suspension wishbones, which are responsible for connecting the unsprung mass of the car with the chassis, making use of the springs and shock absorbers for their support.
The material selected for the hubs was Aluminium 7075-T6 and for the assembly axles, Steel EN16T.
It was possible to verify that the design of both parts was carried out correctly since the stress suffered by the hubs and axle assemblies under critical working conditions (braking, cornering and pothole impact on a wheel with an extra safety factor of 2) is even lower than the elastic limit of the materials assigned respectively.