Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
A model-based design approach to redesign a crankshaft for powder metal manufacturing
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2015 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
En modellbaserad designstrategi att omkonstruera en vevaxel för pulvermetallurgi (Swedish)
Abstract [en]

A crankshaft is a component which is used to convert a reciprocating movement into rotating or vice versa. Through the past years classical manufacturing techniques did not leave space for a new approach regarding manufacturing this component. Powder Metallurgy provides a manufacturing technique which can revolutionize this procedure and make it more economical and more efficient. In order for this to be achieved, the crankshaft must be produced in different pieces. Webs, counter-webs and journal shafts must be produced individually and assembled together. The main challenge in this thesis is to understand if the crankshaft’s counter webs could be manufactured all in the same pieces or in as less pieces as possible. This thesis deals mostly with the technical requirements and proposing a new modular design. A kinematic-kinetic analysis is performed by using the values from the existing crankshaft which has been scanned and converted into a CAD model. The numerical values from the kinetic-kinematic analysis in Matlab are compared with a MBS model from Adams. Then the balancing of the crankshaft is analyzed and it is investigated how the counterweights should be arranged in space and what should be the mass and the geometrical properties of them. From the component’s design specifications, several models are generated and evaluated with the Pugh matrix. The original and the new proposed models are compared as far as concern the mass, center of mass, mass moment of inertia and natural frequencies.

Abstract [sv]

En vevaxel är en motorkomponent som används för att omvandla den fram- och återgående rörelsen hos kolv och vevstake till en roterande rörelse. De klassiska metoderna att tillverka vevaxlar har varit dominerande och inte gett någon plats för alternativa tillverkningsmetoder. Powder manufacturing är en metod som kan revolutionera produktionens effektivitet och ekonomi. För att denna tillverkningsmetod ska vara möjlig måste vevaxeln tillverkas i delar. Webs, counter-weights och journal shafts måste produceras individuellt för att sedan sammanfogas. Den största utmaningen för denna avhandling är att förstå om vevaxelns counter webs kan tillverkas med samma form eller med så få olika former som möjligt. Denna avhandling handlar främst om att fastställa dessa tekniska krav och föreslå en ny, modulär design för PM. En kinematisk-kinetisk analys utförs med hjälp av en befintlig vevaxel som skannats och omvandlats till en CAD-modell. De numeriska värdena jämförs med en MBS-modell från Adams. Vevaxeln analyseras med avseende på balansering då motvikternas placering, massa och geometriska egenskaper undersöks. Nya modeller som följer de tekniska krav som krävs skapas och utvärderas med Pugh-matris. De nya föreslagna modellerna jämförs med den ursprungliga utformningen med tanke på massa, masscentrum, MMOI och egenfrekvenser.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 63 p.
Series
TRITA-MMK, ISSN 1400-1179 ; 2015:100 MKN 154
Keyword [en]
Crankshaft, balancing, modularization, Powder Metallurgy
Keyword [sv]
Vevaxel, balansering, modularisering, pulvermetallurgi
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-183006OAI: oai:DiVA.org:kth-183006DiVA: diva2:906501
External cooperation
Höganäs AB
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-03-07 Created: 2016-02-24 Last updated: 2016-03-07Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2573 kB)305 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2573 kBChecksum SHA-512
abd494eacd24e9a9a8b719c512934123b7a017d000280fff2a5c46a58a5c1e2b5e57695e71277a9f65baba9ad598edb27d0d864e1712949a71de187809c6c924
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 305 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 147 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf