Diseño de una rueda motriz con motor integrado en el eje para uso en motocicletas eléctricas

Abstract

El presente proyecto surge de una idea innovadora de mi tutor de PFC: la instalación de un motor en el interior de una rueda, con la consiguiente liberación de espacio en el cuerpo central de una motocicleta donde se podrían alojar mayor cantidad de baterías. La aplicación a la que se destina está relacionada con el sector de las motocicletas, si bien, como concepto, es aplicable a más vehículos. Para conseguir dicha tarea se dispone de un motor síncrono CC de electrohusillo sin escobillas utilizados comúnmente como servomotores que ofrecen elevados pares de fuerza en tamaños compactos. En el siguiente documento se pondrán en práctica los conocimientos adquiridos durante la carrera de Ingeniería Industrial para acometer los cálculos de resistencia de los materiales estructurales, engranajes y rodamientos y se demostrará su viabilidad técnica El resultado final concluirá con la aprobación del diseño desde el punto de vista técnico – teórico, razonando que la capacidad del motor y el uso de materiales comunes permitirán el desplazamiento de una motocicleta con velocidad limitada superior a los scooteres eléctricos comerciales actuales. Las desventajas serán, principalmente, el coste y unas dimensiones mayores de las deseadas. __________________________________________________________

This project starts from an innovative idea of my tutor: the installation of an engine inside a wheel, thereby freeing space in the central body of an electric motorcycle where more batteries could be fitted. Although this project is focused on motorcycle industry, it is applicable to other vehicles. In order to achieve this task we chose a brushless DC motor commonly used as actuators which offer high torque capacity in compact sizes. In the following project, part of the knowledge acquired during the Mechanical Engineering degree will be implemented to choose the structural materials, gears and bearings and to check its technical viability. The result will conclude with the acceptance of the design from technical and theoretical points of view. It will be proved that the engine capacity and the use of common materials allow the motion of a motorcycle with top speed limited higher than the current commercial electric scooters. The disadvantages are mainly the cost and a size larger than the one desired.