1.1 Schema generale del lavoro svolto nella tesi. . . 2
1.2 Processo logico di passaggio da HBU1 ottenuto ad HBU3 in ambiente CAD. 3 2.1 Sistema di riferimento assi veicolo definito in normativa Fiat.. . . 6
2.2 Schema dei punti sospensione (quadrilatero). . . 6
2.3 Definizione dell’angolo di camber. . . 8
2.4 Definizione dell’angolo di convergenza. . . 8
2.5 Definizione di carreggiata a centro ruota e passo.. . . 9
2.6 Definizione della geometria longitudinale dell’asse di sterzo. . . 10
2.7 Definizione della geometria trasversale dell’asse di sterzo. . . 10
2.8 Sospensione Mac Pherson. . . 12
2.9 Sospensione Mac Pherson semivirtuale. . . 12
2.10 Elementi di meccanica ed autotelaio della vecchia Fiat 500. . . 13
2.11 Sospensione a quadrilatero alto e quadrilatero basso. . . 14
2.12 Sospensione a quadrilatero alto. . . 15
2.13 Sospensione a quadrilatero semivirtuale. . . 15
2.14 Sospensione quadrilatero virtuale. . . 16
2.15 Criterio di fissaggio cuscinetto al montante. . . 18
2.16 Criterio di fissaggio pinza e riparo disco freno al montante. . . 19
2.17 Montaggio del semiasse nel mozzo. . . 20
2.18 Semiasse e pompaggio. . . 20
2.19 Montaggio mozzo, cuscinetto e semiasse nella sede montante. . . 21
2.20 Riferimento alla flangia del mozzo di disco freno e cerchio ruota. . . 21
2.21 Montaggio e tipologia del cuscinetto di prima generazione. . . 22
2.22 Tipologia del cuscinetto di seconda generazione. . . 24
2.23 Cuscinetto di seconda generazione montato sull’Alfa 147. . . 24
2.24 Unit`a HBU3 di terza generazione. . . 25
2.25 Cuscinetto di seconda generazione montato sulla Lancia Thesis. . . 26
2.26 Posizionamento del cuscinetto. . . 27
2.27 Disco freno e quote caratteristiche. . . 28
2.28 Problemi di interferenza con la testina sferica dell’asse di sterzo. . . 28
2.29 Calibro pinza freno. . . 29
2.30 Cerchio ruota e quota di campanatura. . . 30
2.31 Pneumatico e quote caratteristiche. . . 31
2.32 Testina sferica di fissaggio montante e braccio sospensione. . . 31
3.1 Cuscinetto obliquo a una corona di sfere e disposizione in tandem. . . 38
3.2 Differenti disposizioni di montaggio nei cuscinetti obliqui a sfere. . . 39
3.3 Dati costruttivi del cuscinetto da catalogo. . . 40
3.4 Procedure per la valutazione del coefficiente correttivo aSKF. . . 43
3.5 Diagramma per la determinazione di ν. . . 44
3.6 Diagramma per la determinazione di ν1. . . 45
3.7 Diagramma per la determinazione di ηc. . . 46
3.8 Diagramma per la determinazione di aSKF. . . 47
4.1 Scarico delle forze di terra e del montante su di un’unit`a cuscinetto HBU2. 51 4.2 Scarico delle forze di terra e del montante su di un’unit`a cuscinetto HBU3. 52 4.3 Processo logico di passaggio da HBU1 ottenuto ad HBU3 in ambiente CAD. 52 4.4 Definizione di offset cuscinetto. . . 53
4.5 Schema del veicolo soggetto ad accelerazione sul piano X Z. . . 56
4.6 Schema del veicolo in marcia rettilinea sul piano Y Z. . . 57
4.7 Schema dei carichi applicati al cuscinetto. . . 59
4.8 Scomposizione dei carichi applicati al cuscinetto: caso di T diretta verso l’interno veicolo. . . 62
4.9 Scomposizione dei carichi applicati al cuscinetto: caso di T diretta verso l’esterno veicolo.. . . 65
4.10 Equilibrio del veicolo in curva. . . 71
4.11 Equilibrio della cassa del veicolo in curva. . . 72
4.12 Equilibrio dell’assale anteriore del veicolo in curva. . . 72
4.13 Scomposizione dei carichi applicati al cuscinetto: caso di curva con ruota tamponata. . . 75
4.14 Scomposizione dei carichi applicati al cuscinetto: caso di curva con ruota rimbalzata. . . 78
5.1 Andamento di of f ε1 con q fissato. . . 86
5.2 Schema di funzionamento del foglio Excel nell’applicazione ad un cuscinetto. 89 5.3 Andamento della funzione di validazione. . . 92
6.1 Confronto tra sistemi CAD tradizionali e sistemi CAD parametrici. . . 94
6.2 Esempi di feature nella definizione di una parte. . . 95
6.3 Significato di componente, macchina, particolare, complessivo, parte e assieme. 96 6.4 Parametricit`a, associativit`a e bidirezionalit`a di ProE. . . 98
6.5 Esempi di feature geometriche realizzabili in ProE. . . 99
6.6 Classificazione delle feature di modellazione. . . 101
6.7 Iter di progettazione parametrica. . . 104
6.8 Visualizzazione per default nel sistema CAD PRO/Engineer. . . 107
6.10 Definizione di vincolo esplicito. . . 110
6.11 Esempio di un pattern radiale di fori. . . 110
6.12 Esempio di un pattern radiale di fori. . . 112
6.13 Modalit`a di creazione dell’assembly. . . 115
7.1 Sistema di riferimento utilizzato. . . 120
7.2 Punti dello scheletro sospensione. . . 121
7.3 Assi dello scheletro sospensione. . . 122
7.4 Sistema di piani coordinati ausiliario fra i punti 16 e 11. . . 123
7.5 Sistema di coordinate system di assemblaggio fra i punti 16 e 11 e quota offset cuscinetto. . . 124
7.6 Ingombro semiasse e relative quote funzionali. . . 125
7.7 Ingombro testine sferiche asse di sterzo e relative quote funzionali. . . 126
7.8 Ingombro testine sferiche asse di sterzo e sistemi di coordinate in 5 e 10.. . 127
7.9 Ingombro ammortizzatore e relative quote funzionali. . . 128
7.10 Ingombro ammortizzatore e relativi sistemi di riferimento nei punti 4 e 100.129 7.11 Il cuscinetto biflangiato ottenuto. . . 130
7.12 Vista sul piano X Y del cuscinetto con i relativi coordinate system. . . 131
7.13 Cuscinetto e parametri di input da foglio Excel. . . 133
7.14 Cuscinetto e parametri di input della flangia dell’anello interno. . . 133
7.15 Cuscinetto e parametri di input della flangia dell’anello esterno e dell’in-gombro semiasse. . . 134
7.16 Vista sul piano X Y del disco con i relativi coordinate system. . . 135
7.17 Disco freno e parametri di input. . . 136
7.18 Entit`a figli del disco freno per il progetto in esame. . . 137
7.19 Il calibro pinza freno modellato. . . 139
7.20 Vista sul piano X Y del calibro pinza freno con i relativi coordinate system.140 7.21 Calibro pinza freno e parametri di input dello sbozzato e della lavorazione superiore. . . 141
7.22 Calibro pinza freno e parametri di input delle dimensioni della flangia di attacco a montante. . . 141
7.23 Calibro pinza freno e parametri di input degli ingombri pistone e pistoncini guida. . . 142
7.24 Calibro pinza freno e parametri di input della feature di taglio necessaria all’inserimento del disco freno. . . 142
7.25 Entit`a figli del calibro pinza freno per il progetto in esame. . . 143
7.26 Il cerchio ruota. . . 144
7.27 Vista sul piano X Y del cerchio ruota con i relativi coordinate system. . . . 145
7.28 Cerchio ruota e parametri di input relativi alla feature campana disco.. . . 146
7.29 Cerchio ruota e parametri di input relativi all’anello del cerchio. . . 146
7.30 Curva di sketch teorica e ingombro pneumatico effettivo. . . 148
7.31 Vista sul piano X Y dell’ingombro pneumatico con i relativi coordinate system. . . 149
7.32 Parametri di input dell’ingombro pneumatico. . . 150
7.33 Parametri fissati delle feature di ingombro. . . 150
8.1 Struttura gerarchica dell’assembly. . . 152
8.2 Modalit`a di coincidenza dei sistemi di coordinate dei pezzi in assieme. . . . 153
8.3 Contenuto del file di testo con i vincoli espliciti. . . 154
8.4 Definizione del parametro utente offset cuscinetto. . . 155
8.5 Ripercussioni della variazione di offset cuscinetto sul sistema di riferimento SDR cntr cusc. . . 156
8.6 Posizioni estreme del cuscinetto in assembly. . . 156
8.7 Definizione del parametro utente campanatura disco freno. . . 157
8.8 Effetto della variazione della campanatura disco. . . 158
8.9 Definizione del parametro utente campanatura cerchio. . . 159
8.10 Effetto della variazione della campanatura cerchio sul disegno. . . 160
8.11 Piani necessari a definire la prima procedura di controllo. . . 161
8.12 Definizione della feature di controllo fra giunto semiasse e cuscinetto. . . . 162
8.13 Definizione della feature di controllo fra ingombro testina punto 5 e fascia frenante. . . 162
8.14 Superfici che definiscono la terza feature di controllo. . . 163
8.15 Definizione della feature di controllo distanza fra piattello disco freno e piattello cerchio ruota. . . 164
8.16 Definizione della feature di controllo distanza fra ingombro testina punto 5 e superficie interna cerchio ruota. . . 165
8.17 Definizione della feature di controllo distanza fra ingombro testina punto 10 e ingombro pneumatico. . . 165
8.18 Definizione della feature di controllo distanza fra ingombro pneumatico e ingombro ammortizzatore. . . 166
8.19 Visione esplosa delle part in assembly.. . . 167
8.20 Incongruenze iniziali nel modello non ancora elaborato. . . 167
9.1 Flow chart del flusso progettativo. . . 170
9.2 Cambiamenti dell’asse di sterzo al variare delle coordinate del punto 10. . . 172
9.3 Flow chart: procedure di elaborazione cuscinetto. . . 176
9.4 Applicazione della procedura di elaborazione cuscinetto e risultati ottenuti. 177 9.5 Flow chart: procedure di elaborazione gruppo disco e calibro pinza freno. . 178
9.6 Applicazione della procedura di elaborazione disco e calibro pinza freno e risultati ottenuti sul disco. . . 179
9.7 Applicazione della procedura di elaborazione disco e calibro pinza freno e risultati ottenuti sul gruppo. . . 180
9.8 Flow chart: primo set di procedure elaborazione cerchio ruota. . . 181
9.9 Applicazione del primo set di elaborazione cerchio ruota e risultati ottenuti.182 9.10 Flow chart: secondo set di procedure elaborazione cerchio ruota. . . 183
9.11 Valutazione della distanza testina punto 5 e del calibro pinza freno dal
cerchio ruota. . . 184
9.12 Flow chart: procedure di elaborazione ingombro pneumatico. . . 185
9.13 Valutazione della distanza testina punto 10 e ingombro ammortizzatore dall’ingombro pneumatico. . . 186
9.14 Creazione del braccio sterzo e risultato in assembly. . . 189
9.15 Visione esplosa di tutti componenti il gruppo ruota finale. . . 191
A.1 Schermata iniziale del foglio di lavoro Definizione parametri globali. . . 195
A.2 Contenuto del foglio di lavoro Definizione parametri globali.. . . 195
A.3 Contenuto del foglio di lavoro Definizione parametri globali.. . . 196
A.4 Contenuto del foglio di lavoro Definizione parametri globali.. . . 197
A.5 Contenuto del foglio di lavoro Raccolta dati e parametri esperienziali. . . . 198
A.6 Contenuto del foglio di lavoro Cuscinetti selezionabili da manuale. . . 199
A.7 Contenuto del foglio di lavoro Calcolo delle coppie (Xj,Yj): prova di accel-erazione. . . 200
A.8 Contenuto del foglio di lavoro Calcolo delle coppie (Xj,Yj): prova di frenata.201 A.9 Contenuto del foglio di lavoro Calcolo delle coppie (Xj,Yj): prova in marcia rettilinea. . . 202
A.10 Contenuto del foglio di lavoro Calcolo delle coppie (Xj,Yj): prova curva ruota esterna. . . 203
A.11 Contenuto del foglio di lavoro Calcolo delle coppie (Xj,Yj): prova curva ruota interna. . . 203
A.12 Contenuto del foglio di lavoro Individuazione cuscinetto idoneo e relativo offset. . . 204
B.1 Listato delle macro effettuate su Excel. . . 206
C.1 Listato di acquisizione della tabella dei parametri e richiamo funzione validazione cuscinetto. . . 210
C.2 Listato della funzione di validazione cuscinetto. . . 214
2.1 Definizione dei punti sospensione. . . 7
2.2 Specifiche iniziali del veicolo da progettare. . . 32
2.3 Schemi sospensivi e cuscinetti utilizzati dalla concorrenza. . . 33
2.4 Schemi sospensivi e cuscinetti utilizzati dal gruppo Fiat. . . 34
2.5 Griglia dei pneumatici utilizzata. . . 34
2.6 Dimensioni caratteristiche dei cuscinetti del segmento C, D, E. . . 34
3.1 Valori di X ed Y per i cuscinetti obliqui a due corone di sfere. . . 36
3.2 Parametri significativi nella scelta del cuscinetto. . . 41
3.3 Valori del fattore correttivo aaf f. . . 42
4.1 Valori di axj, ay j, Uj utilizzati nelle varie missioni. . . 81
5.1 Parametri fissati nella definizione della funzione di scelta. . . 84
9.1 Parametri di input dello scheletro sospensione. . . 171
9.2 Parametri di input del cuscinetto. . . 172
9.3 Parametri di input del disco freno. . . 173
9.4 Parametri di input del calibro pinza freno. . . 173
9.5 Parametri di input del cerchio ruota. . . 174
9.6 Parametri di input dell’ingombro pneumatico. . . 174
9.7 Valori di inizializzazione dei parametri utente . . . 175
9.8 Dichiarazione dei vincoli di packaging per i parametri utente. . . 175
