Verifica e progetto degli accoppiamenti tra il perno di sterzo ed il trapezio di sospensioni motociclistiche

Scopo principale del presente lavoro è quello di definire un modello matematico che permetta di calcolare il valore delle pressioni medie e delle tensioni tangenziali nell’accoppiamento per interferenza tra il perno dello sterzo ed il trapezio di sospensioni anteriori motociclistiche e, successivamente, quello di aggiornare un programma di calcolo originale scritto dagli autori in ambiente Visual Basic® per la verifica ed il progetto semiautomatico di tali accoppiamenti. La determinazione del modello matematico è stata operata mediante l’utilizzo di analisi agli elementi finiti coadiuvata dalla teoria valida per gli elementi assial-simmetrici di forte spessore che descrive gli stati tensionali e deformativi in accoppiamenti albero mozzo realizzati per interferenza. Il risultato principale ottenuto consiste nel disporre di un modello analitico completo che consente di estendere, grazie ad un coefficiente correttivo, l’applicazione delle formule teoriche alla geometria dei trapezi, sicuramente difforme da quella cilindrica o assial-simmetrica. L’attendibilità del modello è dimostrata da una serie di calcoli numerici eseguiti mediante programmi agli elementi finiti e da una serie di misure eseguite su accoppiamenti perno di sterzo e trapezio realizzate per scooter ad elevate prestazioni. Il modello matematico individuato è stato progressivamente affinato ed implementato insieme ad un altro ricavato precedentemente per la definizione dei coefficienti di attrito di primo distacco µll in un programma di calcolo originale che permette di ottimizzare e verificare in modo semiautomatico il progetto dell’accoppiamento, senza ricorrere a costose e dispendiose analisi agli elementi finiti.