Partial preview of the text
Download tolong ringkas dan buat point-poin saja dan buatlah lebih mudah dipahami dan tulis yang pe and more Cheat Sheet Study of Commodities in PDF only on Docsity!
RODA GIGI 1. PENDAHULUAN Sistem transmisi roda gigi banyak digunakan pada berbagai mesin. Sebagai contoh di Bidang otomotif, sistem transmisi yang digunakan adalah transmisi roda gigi. Sistem transmisi roda gigi digunakan karena : ¢ efisiensinya yang tinggi, ¢ kehandalan dalam operasional, ¢ tidak mudah rusak, e dapat meneruskan daya dan putaran yang tinggi. ¢ kemudahan dalam pengoperasian dan perawatan. Roda gigi merupakan elemen mesin yang digunakan untuk memindahkan daya dan putaran dari satu poros ke poros lain tanpa terjadi slip. \ a Prinsip dasar dari sistem transmisi roda gigi merupakan pengembangan dari prinsip transmisi roda gesek. Gerakan dan daya yang ditransmisikan melalui roda gigi, secara kinematis \ ekuivalen dengan yang ditransmisikan melalui roda gesek atau cakram. \ \ RODA GIGI 2. KLASIFIKASI RODA GIGI Roda gigi dapat diklasifikasikan sebagai berikut: a. Menurut letak poros b. Menurut arah putaran c. Menurut bentuk jalur gigiatau cakram. a. Menurut letak poros Menurut letak poros, maka roda gigi diklasifikasikan sebagai berikut: - Roda gigi lurus dengan poros sejajar (gambar.a) - Roda gigi dengan poros berpotongan (gambar.b) - Roda gigi dengan poros silang (gambar.c) b. Menurut arah putaran Menurut arah putarannya, roda gigi dapat dibedakan atas : - Roda gigi luar; arah putarannya berlawanan, gambar a - Roda gigi dalam dan pinion; arah putarannya sama, gambar b gambar a gambar b RODA GIGI 3. NOMENKLATUR RODA GIGI DAN UKURANNYA Tooth profile Pitch circle Whole depth, h, ny 7 Addendum, a Total depth Root (tooth) Fillet a. Circular pitch (Lingkaran jarak bagi), adalah lingkaran imajiner yang oleh aksi putar akan \ memberikan gerak yang sama pada roda gigi. Lingkaran pitch circle disebut juga dengan pitch diameter. Ukuran roda gigi biasanya dispesifikasikan oleh pitch circle diameter (PCD). \ Jika diameter lingkaran jarak bagi dinyatakan dengan d (mm) dan jumlah gigi adalah z, maka | lingkaran jarak bagi t (mm) adalah: wd t=" Zz b. Pitch point, adalah titik kontak (titik singgung) antara lingkaran pitch dari sepasang roda yang berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat. RODA GIGI 3. NOMENKLATUR RODA GIGI DAN UKURANNYA Total depth c. Pitch surface, adalah permukaan rolling terjadinya kontak. Tooth profile Pitch circle Whole depth, h, re 7, Addendum, a \ ‘x Root (tooth) Fillet Top land \ d. Addendum (tinggi kepala), adalah jarak radial gigi dari pitch circle ke bagian atas gigi. \ Sedangkan Addendum circle (lingkaran kepala gigi), yaitu lingkaran yang membatasi gigi. \ e. Dedendum (tinggi kaki), adalah jarak radial gigi pitch circle ke bagian bawah gigi. Dedendum | circle (lingkaran kaki gigi), yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi. f. Module (modul), adalah perbandingan dari pitch circle diameter terhadap jumlah gigi, disimbolkan dengan m, yaitu; d m=- Zz dimana t=-mm RODA GIGI 3. NOMENKLATUR RODA GIG! DAN UKURANNYA Tooth profile Pitch circle Whole depth, h, SIN Addendum, a Root (tooth) Total depth 2. | Dedendum, b “ circle Fillet \ Top land m. Diametral pitch, adalah rasio jumlah gigi terhadap diameter pitch circle, dalam hal ini diameter | lingkaran jarak bagi diukur dalam inch, maka jarak bagi diametral DP adalah jumlah gigi per inch diameter tersebut. Jika diameter lingkaran jarak bagi dinyatakan sebagai d” (inch), maka: DP = = in » m= pai L (Jika DP kecil maka giginya besar) n. Pinion, adalah roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi. o. Working Depth, jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang coda gigi yang berkontak . dikurangi dengan jarak poros. RODA GIGI 3. NOMENKLATUR RODA GIGI DAN UKURANNYA Tooth profile Pitch circle Whole depth, hy, ~ 7, Addendum, a &. p. Operating pitch circle, adalah lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar. q. Width of space, adalah tebal ruang antara roda gigi diukur sepanjang lingkaran pitch. r. Tooth space (lebar ruang), yaitu ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch. s. Backlash, adalah selisih antara tooth thickness/tebal gigi dengan tooth space/lebar ruang. y RODA GIG! 4. PERBANDINGAN PUTARAN DAN PERBANDINGAN RODA GIGI Roda lurus standart, dibentuk pada posisi dimana lingkaran jarak bagi yang berdiameter z.m menggelinding tanpa slip pada garis datum batang gigi dasar. Roda-roda gigi yang dihasilkan karena mempunyai sudut tekanan dan modul yang sama maka dapat saling bekerja sama tanpa tergantung pada jumlah giginya, disebut dengan roda gigi yang dapat saling dipertukarkan. Ukuran proporsional roda gigi lurus standart yang didasarkan atas modul diantaranya: Diameter luar (diameter kepala) d d, =(z+2)xm Tinggi gigi atau kedalaman pemotongan H H=2m+c, Dimana c, adalah kelonggaran puncak, > c, = 0,25 x m Diameter kaki (diameter feet) d, d, =(z-2)xm-2c, RODA GIGI 5. RODA GIGI LURUS Dalam perancangannya roda gigi berputar bersamaan dengan roda gigi lurus lainnya dengan nilai perbandingan putaran yang ditentukan. Roda gigi ini dapat mengalami kerusakan berupa gigi patah, aus atau berlubang-lubang (bopeng) permukaannya, dan tergores permukaannya karena pecahnya selaput minyak pelumas. Kekuatan gigi terhadap lenturan dan tekanan permukaan merupakan hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perhitungan kekuatan gigi. a) Kekuatan terhadap lenturan Karena perbandingan kontak adalah 1,0 atau lebih maka beban penuh tidak selalu dikenakan pada satu gigi tetapi demi keamanan perhitungan dilakukan atas dasar | anggapan bahwa beban penuh dikenakan pada titi” perpotongan Aantara garis tekanan dan garis hubung pusat roda gigi, pada puncak gigi. Jika tekanan normal if pada permukaan gigi dinyatakan dengan Fy, maka gaya F, (tegak lurus OA) dalam arah keliling ata tangensial pada titik A adalah: = / 1) Gaya tangensial (F:) yang bekerja dalam ara roda gigi: F,= Fy. Cos a ai a = Sudut tekanan kerja RODA GIGI 5. RODA GIGI LURUS 4) Beban gaya tangensial F, pada puncak gigi: Jika b adalah lebar sisi, BC = h (tebal gigi), dan AE = | (tinggi total gigi), maka tegangan lentur ob (kg/mm:) pada titik B dan C (dimana ukuran penampangnya adalah b x h), dengan beban gaya tangensial F, maka besarnya tegangan bengkok (lentur) adalah: Fr — F,x¢ - fo p bx h?/6 a U i 2 AF ' F, = 0, xbx — 1 7] ‘ 3 ° 6L \ Besarnya h?/61 ditentukan dari ukuran dan bentuk gigi, oe ¢ besaran ini mempunyai dimensi panjang, jika dinyatakan x _-b dengan perkalian antara Ydan modul m maka: \ V7 h/(6¢)=mx Y h? 6¢xm F, =o, xbxmx Y e Y= 5. RODA GIGI LURUS Karena ada pengaruh dari kecepatan keliling roda gigi, dimana semakin tinggi kecepatannya maka semakin besar pula variasi beban atau tumbukan yang terjadi. Untuk itu diperlukan faktor keamanan yang disebut dengan faktor dinamis (F, ), yang tergantung pada kecepatan keliling dan ketelitian, sehingga persamaannya menjadi: F,=0,.b.Y.m.F, 5) Beban lentur yang diijinkan persatuan lebar sisi F,,, (kg/mm) dapat dihitung dari besarnya modul (m), faktor bentuk gigi (Y) dari roda gigi standar dengan sudut tekanan 20° dan faktor dinamis (£, ), yaitu: 6) Fl=o,.Y¥.m.F, 0, = tegangan lentur roda gigi yang diijinkan (kg/ mm?) Seperti pada perhitungan lenturan, beban permukaan yang diizinkan persatuan lebar Fi (kg/mm) dapat diperoleh dari K,,, d,, Z,, Z2, Fy dengan persamaan: 225 F}, = Fy. Ky. dye Dimana> K,,= factor keamanan d,= Diameter lingkaran jarak bagi K= 2.F,. Ky Faktor tegangan kontak yang diizinkan pada roda gigi adalah: 5. RODA GIGI LURUS Wi Tabel 3, Tegangan lentur yang diijinkan o, pada bahan roda gigi Tabel 4, Faktor tegangan kontak pada bahan roda gigi Tegangan |[ Bahan roda Kekuatan gigi (kekerasan H,) Bahan roda gigi (kekerasan H,) Lambang S Kekerasan | lenturyai ky ky Kelomipok batten bahan | GakO8 | (Brine He dijinkan o, || Pinion gear _| Roda gigi besar | “9™™ | Pinion gear_| Roda gigl besar | “9mm kgm’) | Baja (160) | Baja (150) | 0,027 | Baja (400) | Baja (400) | o.a11 FC 15 15 140 ~ 160 7 Baja (200) | |Baja (150) | 0,039]| Baja (500) | Baja (400) | 0,329 FC 20 20 160 ~ 180 9 ia (2 ; 1 y ia (600 i 4 : Besi cor ion ao 1 ¢. Baja (250) | Baja (150) | 0,053 | Baja (600) | Baja (400) | 0,248 FC 30 30 190 ~ 240 13 Baja (200) | Baja (200) | 0,053 | Baja (500) | Baja (500) | 0,389 — = 7 - Baja (250) | Baja (200) | 0,069 | Baja (600) | Baja (600) | 0,569 Baja cor scas | (46 160 19] Baja (300) | Baja (200) | 0,086 | Baja (150) Besi cor 0,039 SC 49 49 190 20 Baja (250) | Baja (250) | 0,086 | Baja (200) Besi cor 0,079 Baja ihe $25C 45 123 ~ 183 21 Baja (300) | Baja (250) | 0,107 | Baja (250) Besi cor 0,130 heeshancapean .] 2 52 149 ~ 207 26 Baja (350) | Baja (250) | 0,130 | Baja (300) Besi cor 0,139 45 58 167 ~ 229 30 Baja (300) | Baja (300) | 0,130 | Baja (150) | Perunggu fosfor | 0,041 400 (dicelup Baja (350) | Baja (300) | 0,154 | Baja (200) | Perunggu fosfor | 0,082 Baja paduan dengan SASK 50. a am 30 Baja (400) | Baja (300) | 0,168 | Baja (250) | Perunggu fosfor | 0,135 pengerasan kulit G00 (dicelup Baja (350) | Baja (350) | 0,182 Besi cor Besi cor 0,188 Sng 2s | BO Idingin dalam | 25-42 || Baja (400) | Baja (350) | 0,210 | Besicornikel | Besicornikel | 0,186 ait) Baja (500) | Baja (350) | 0,226 | Besicornikel | Perunggu fosfor | 0,155 SNC 1 75 212 ~ 255 35 ~ 40 Baja khrom nikel SNC 2 85 248~302 | 40~60 SNC 3 95 269 ~ 321 40 ~ 60 Perunggu 18 85 5 Logam delta 35 ~ 60 - 10 ~ 20 Perunggu fosfor (coran) 19~ 30 80 ~ 100 5~7 Perunggu nikel (coran) 64~90 180 ~ 260 20 ~ 30 Damar phenol, dil. 3~5 5. RODA GIGI LURUS Dalam perencanaan roda gigi lurus, misalkan daya yang akan ditransmisikan, putaran poros, perbandingan reduksi, dan jarak sumbu poros diketahui, setelah dilakukan koreksi pada daya yang ditransmisikan maka diameter lingkaran jarak bagi dapat ditaksir. Selanjutnya modul dapat dipilih untuk sementara dari diagram pemilihan modul, diagram ini diperoleh dari lenturan gigi dengan lebar sisi 10 kali modul pada bahan baja karbon. Dua macam perhitungan dalam perencanaan roda gigi, yaitu pehitungan lenturan dan tekanan permukaan. Jika beban yang diijinkan persatuan lebar sisi telah diperoleh, maka lebar sisi yang diperlukan dihitung atas dasar beban persatuan lebar yang terkecil. Dari harga ini, lebar sisi sementara dapat dipilih, kemudian periksalah perbandingan antara lebar dengan modul (b/m), umumnya nilai perbandingan untuk roda gigi lurus 6 ~ 10, atau umumnya harus kurang dari 10, sekalipun roda gigi besar b dapat sampai 16m, atau perbandingan d/b minimum 1,5 Contoh soal Contoh 7; Dua buah roda gigi yang saling berputar terhadap satu sama lain, roda gigi 1 (roda gigi kecil) berfungsi sebagai penggerak dan roda gigi 2 (roda gigi besar) yang mendapat distribusi daya dari putaran poros dan dua buah roda puli. Dari hasil pengukuran diperoleh data-data sebagai berikut: Putaran poros penggerak n, = 1450 rpm Putaran roda gigi yang digerakkan nz = 300 rpm Diameter roda gigi 1 (roda gigi penggerak) d,=40mm Jumlah gigi pada roda gigi 1 z,= 10 Rencanakan roda gigi 2 (yang digerakkan), jika roda gigi terbuat dari bahan SC 46. Penyelesaian: a) Perhitungan jumlah gigi besar. Jumlah gigi yang direncanakan untuk roda gigi besar (roda gigi yang digerakkan) untuk menggerakkan poros adalah: n,_ 2, ny, 2 300 _10 1450 z, 145010 Z2= 300 =48=50 gigi Penyelesaian: b) Menghitung modul gigi m. =—=—=4 m z To mm Diameter roda gigi yang direncanakan , d, d2=2Z2xmM =50x4 = 200 mm c) Perbandingan putaran u; _n,_d,_m.z,_ Zz, _ 300 “n, d, m.z, Z, 1450 d) Perbandingan roda gigi pada poros penggerak dengan roda gigi yang digerakkan /; u =0,2 Perbandingan putaran dengan perbandingan roda gigi di dapatkan U < 7 dan i> 1, sehingga dapat dikatakan bahwa roda gigi tersebut digunakan untuk reduksi (U < 1 dani > 1). 
