Moderniserad design av klassisk springergaffel

Abstract

Springerframgaffeln är en beprövad framgaffeldesign som är mycket populär att förlänga inom motorcykelcustomkulturen, vilket ofrånkomligen innebär högre belastning och ofta sämre köregenskaper. Denna rapport presenterar arbetet att designa och tillverka en förbättrad design av en förlängd springerframgaffel. Målet är att undersöka hur en förlängd springerframgaffel avsedd för en choppermotorcykel skall designas för att bibehålla liknande köregenskaper och hållfasthetsprestanda som en original Harley Davidson 1936 EL "Knucklehead" springerframgaffel. Genom att förlänga framgaffeln introduceras större belastningar på grund av den ökade hävarmen från framhjulet, vilket leder till en kraftigare böjmoment i framgaffeln. För att hantera dessa belastningar föreslås en design med stegvis övergång från tjockare till tunnare materialtjocklek i gaffelbenen, samt högkvalitativt material med hög brottgräns. För att upprätthålla korrekt fjädringsfunktion i den förlängda framgaffeln krävs att rockers har samma längd som för Harley Davidson original. Vidare för att få korrekt styrgeometri bör ett verkligt försprång på cirka 120 mm erhållas genom rake i styrröret eller offset i styrrören. Simuleringsresultat visar att den föreslagna designen presterar väsentligt bättre än den vanligaste typen av förlängda springerframgafflar och även bättre än Harley Davidson’s original design. En prototyp av den förlängda framgaffeln har utvecklats och tillverkats för att möta dessa krav, med hjälp av FEM-beräkningar och CAD-design. Rapporten visar hur denna design presterar något bättre än en original Harley Davidson springer framgaffel, och framförallt hur den väsentligt överträffar den vanligaste typen av förlängd springerframgaffel.