Scooter rear suspension design based on a four-bar linkage
Venäläinen, Elmeri (2022)
Diplomityö
Venäläinen, Elmeri
2022
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022120869915
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022120869915
Tiivistelmä
In this work a rear suspension is designed for a scooter meant for research purposes. The designing is based on the theory found in the literature. Existing rear suspension solutions are evaluated and analyzed to help the decision-making of the suspension geometry. The main objective of the work is to design the best possible rear suspension for the existing scooter. The work can be used as an example for similar design problems of two-wheeled vehicle rear suspensions.
The design process of the rear suspension focuses on mechanism design, optimization, and verification of the optimization results. Based on the research findings, the optimization is done for the chosen rear suspension geometry. Pattern search algorithm is used to solve the optimization problem. The purpose of the optimization is to find the optimal dimensions for the links in the suspension system by using the desired trajectory and leverage ratio curve. In the simulation, the operating environment is modelled to verify the optimization results. When the results are verified and approved, the 3D-model is created based on the results. Työssä suunnitellaan takajousitus tutkimuskäytössä olevaan skootteriin. Suunnittelu pohjautuu kirjallisuudesta löydettyyn teoriaan, sekä olemassa olevien jousitusratkaisuiden vertailuun ja analysointiin. Työn päätavoitteena on suunnitella paras mahdollinen jousitus, joka sopii olemassa olevan skootterin runkoon. Työtä voidaan käyttää esimerkkinä vastaavissa kaksipyöräisten ajoneuvojen takajousituksen suunnittelussa.
Takajousituksen suunnittelu painottuu jousituksen mekanismin suunnitteluun, optimointiin ja optimointituloksen varmistamiseen. Optimointi suoritetaan tutkimustulosten perusteella valitulle jousituksen geometrialle. Optimointi tapahtuu käyttäen kuvion etsintä -algoritmia (pattern search algorithm). Optimoinnin tavoitteena on löytää paras mahdollinen mitoitus jousituksen nivelpisteille takarenkaan liikeradan ja jousituksen vipusuhteen perusteella. Simuloinnin avulla luodaan todellista käyttöympäristöä vastaava tilanne ja varmistetaan optimoinnin tuloksen paikkansapitävyys. Kun tulos on varmistettu ja hyväksytty, tulosten pohjalta luodaan 3D-malli.
The design process of the rear suspension focuses on mechanism design, optimization, and verification of the optimization results. Based on the research findings, the optimization is done for the chosen rear suspension geometry. Pattern search algorithm is used to solve the optimization problem. The purpose of the optimization is to find the optimal dimensions for the links in the suspension system by using the desired trajectory and leverage ratio curve. In the simulation, the operating environment is modelled to verify the optimization results. When the results are verified and approved, the 3D-model is created based on the results.
Takajousituksen suunnittelu painottuu jousituksen mekanismin suunnitteluun, optimointiin ja optimointituloksen varmistamiseen. Optimointi suoritetaan tutkimustulosten perusteella valitulle jousituksen geometrialle. Optimointi tapahtuu käyttäen kuvion etsintä -algoritmia (pattern search algorithm). Optimoinnin tavoitteena on löytää paras mahdollinen mitoitus jousituksen nivelpisteille takarenkaan liikeradan ja jousituksen vipusuhteen perusteella. Simuloinnin avulla luodaan todellista käyttöympäristöä vastaava tilanne ja varmistetaan optimoinnin tuloksen paikkansapitävyys. Kun tulos on varmistettu ja hyväksytty, tulosten pohjalta luodaan 3D-malli.