pinoin ayah

50
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Latar belakang saya dalam penulisan tugas yang berjudul perencanaan pasangan roda gigi lurus “ ini adalah saya ingin merencanakan atau mendesain sebuah lemari roda gigi yang didalamnya terdapat pasangan roda gigi lurus yang datanya telah saya siapkan.serta ingin mengetahui perencanaan yang saya buat dengan cara matematis beserta analitis. 1.2 Tujuan Penulisan Tujuan Umum : Tujuan umum penulisan yang telah saya buat ialah untuk memenuhi tugas Elemen Mesin lanjut. Tujuan Khusus : Tujuan khusus penulisan yang telah saya buat ialah untuk merencanakan sebuah lemari roda Gigi yang didalamnya terdapat pasangan roda gigi lurus serta mengetahui seberapa besar daya yang akan digunakan dapam perencanaan roda gigi tersebut. 1.3 Metode Perencanaan

Upload: dony-bemz

Post on 12-Aug-2015

69 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pinoin Ayah

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Latar belakang saya dalam penulisan tugas yang berjudul “ perencanaan pasangan roda

gigi lurus “ ini adalah saya ingin merencanakan atau mendesain sebuah lemari roda gigi

yang didalamnya terdapat pasangan roda gigi lurus yang datanya telah saya siapkan.serta

ingin mengetahui perencanaan yang saya buat dengan cara matematis beserta analitis.

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan Umum :

Tujuan umum penulisan yang telah saya buat ialah untuk memenuhi tugas Elemen Mesin

lanjut.

Tujuan Khusus :

Tujuan khusus penulisan yang telah saya buat ialah untuk merencanakan sebuah lemari roda

Gigi yang didalamnya terdapat pasangan roda gigi lurus serta mengetahui seberapa besar

daya yang akan digunakan dapam perencanaan roda gigi tersebut.

1.3 Metode Perencanaan

Metode perencanaan yang saya gunakan dalam penulisan ini adalah dengan mengumpulkan

atau menyiapkan data untuk merancang atau merencanakan ebuah lemari roda gigi yang

didalamnya terdapat roda gigi lurus yang dihitung secara matematis dan juga menganalisa

bahan yang sedang digunakan atau dipakai.

Page 2: Pinoin Ayah

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Roda Gigi

Roda gigi adalah bagian dari mesin yang berputar yang berguna untuk mentransmisikan

daya. Roda gigi memiliki gigi-gigi yang saling bersinggungan dengan gigi dari roda gigi yang

lain. Dua atau lebih roda gigi yang bersinggungan dan bekerja bersama-sama disebut sebagai

transmisi roda gigi, dan bisa menghasilkan keuntungan mekanis melalui rasio jumlah gigi. Roda

gigi mampu mengubah kecepatan putar, torsi, dan arah daya terhadap sumber daya. Tidak semua

roda gigi berhubungan dengan roda gigi yang lain; salah satu kasusnya adalah pasangan roda gigi

dan pinion yang bersumber dari atau menghasilkan gaya translasi, bukan gaya rotasi.

Transmisi roda gigi analog dengan transmisi sabuk dan puli. Keuntungan transmisi roda

gigi terhadap sabuk dan puli adalah keberadaan gigi yang mampu mencegah slip, dan daya yang

ditransmisikan lebih besar. Namun, roda gigi tidak bisa mentransmisikan daya sejauh yang bisa

dilakukan sistem transmisi roda dan puli kecuali ada banyak roda gigi yang terlibat di dalamnya.

Ketika dua roda gigi dengan jumlah gigi yang tidak sama dikombinasikan, keuntungan

mekanis bisa didapatkan, baik itu kecepatan putar maupun torsi, yang bisa dihitung dengan

persamaan yang sederhana. Roda gigi dengan jumlah gigi yang lebih besar berperan dalam

mengurangi kecepatan putar namun meningkatkan torsi.

Rasio kecepatan yang teliti berdasarkan jumlah giginya merupakan keistimewaan dari

roda gigi yang mengalahan mekanisme transmisi yang lain (misal sabuk dan puli). Mesin yang

presisi seperti jam tangan mengambil banyak manfaat dari rasio kecepatan putar yang tepat ini.

Dalam kasus di mana sumber daya dan beban berdekatan, roda gigi memiliki kelebihan karena

mampu didesain dalam ukuran kecil. Kekurangan dari roda gigi adalah biaya pembuatannya

yang lebih mahal dan dibutuhkan pelumasan yang menjadikan biaya operasi lebih tinggi.

Page 3: Pinoin Ayah

Ilmuwan Yunani Kuno Archimedes pertama kali mengembangkan roda gigi dalam ilmu

mekanika di sekolah Aleksandria pada abad ketiga sebelum masehi. Mekanisme Antikythera

adalah contoh aplikasi roda gigi yang rumit yang pertama, yang didesain untuk menghitung

posisi astronomi. Waktu pengerjaan mekanisme ini diperkirakan antara 150 dan 100 SM.

2.2 Jenis – jenis Roda Gigi

1. Roda gigi spur

adalah roda gigi yang paling sederhana, yang terdiri dari silinder atau piringan dengan

gigi-gigi yang terbentuk secara radial. Ujung dari gigi-giginya lurus dan tersusun paralel

terhadap aksis rotasi. Roda gigi ini hanya bisa dihubungkan secara paralel.

2. Roda gigi dalam

Gambar 2.1 roda gigi dalam

Page 4: Pinoin Ayah

Roda gigi dalam (atau roda gigi internal, internal gear) adalah roda gigi yang gigi-

giginya terletak di bagian dalam dari silinder roda gigi. Berbeda dengan roda gigi eksternal yang

memiliki gigi-gigi di luar silindernya. Roda gigi internal tidak mengubah arah putaran.

3. Roda gigi heliks

Gambar 2.2 roda gigi heliks.

Atas: singgungan paralel.

Bawah: singgungan silang

Page 5: Pinoin Ayah

Roda gigi heliks (helical gear) adalah penyempurnaan dari spur. Ujung-ujung dari gigi-

giginya tidak paralel terhadap aksis rotasi, melainkan tersusun miring pada derajat tertentu.

Karena giginya bersudut, maka menyebabkan roda gigi terlihat seperti [[heliks].

Gigi-gigi yang bersudut menyebabkan pertemuan antara gigi-gigi menjadi perlahan

sehingga pergerakan dari roda gigi menjadi halus dan minim getaran. Berbeda dengan spur di

mana pertemuan gigi-giginya dilakukan secara langsung memenuhi ruang antara gigi sehingga

menyebabkn tegangan dan getaran. Roda gigi heliks mampu dioperasikan pada kecepatan tinggi

dibandingkan spur karena kecepatan putar yang tinggi dapat menyebabkan spur mengalami

getaran yang tinggi. Spur lebih baik digunakan pada putaran yang rendah. Kecepatan putar

dikatakan tinggi jika kecepatan linear dari pitch melebihi 25 m/detik . Roda gigi heliks bisa

disatukan secara paralel maupun melintang. Susunan secara paralel umum dilakukan, dan

susunan secara melintang biasanya disebut dengan skew.

4. Roda gigi heliks ganda

Page 6: Pinoin Ayah

Gambar 2.3 Roda gigi heliks ganda

Roda gigi heliks ganda (double helical gear) atau roda gigi herringbone muncul karena

masalah dorongan aksial (axial thrust) dari roda gigi heliks tunggal. Double helical gear

memuliki dua pasang gigi yang berbentuk V sehingga seolah-olah ada dua roda gigi heliks yang

disatukan. Hal ini akan menyebabkan dorongan aksial saling meniadakan. Roda gigi heliks

ganda lebih sulit untuk dibuat karena kerumitan bentuknya.

5. Roda gigi bevel

Page 7: Pinoin Ayah

Gambar 2.4 Roda gigi bevel

Roda gigi bevel (bevel gear) berbentuk seperti kerucut terpotong dengan gigi-gigi yang

terbentuk di permukaannya. Ketika dua roda gigi bevel mersinggungan, titik ujung kerucut yang

imajiner akan berada pada satu titik, dan aksis poros akan saling berpotongan. Sudut antara

kedua roda gigi bevel bisa berapa saja kecuali 0 dan 180.Roda gigi bevel dapat berbentuk lurus

seperti spur atau spiral seperti roda gigi heliks. Keuntungan dan kerugiannya sama seperti

perbandingan antara spur dan roda gigi heliks.

6. Roda gigi hypoid

Page 8: Pinoin Ayah

Gambar 2.5 Roda gigi hypoid

Roda gigi hypoid mirip dengan roda gigi bevel, namun kedua aksisnya tidak berpotongan.

7. Roda gigi mahkota

Page 9: Pinoin Ayah

Gambar 2.6 Roda gigi mahkota

Roda gigi mahkota (crown gear) adalah salah satu bentuk roda gigi bevel yang gigi-

giginya sejajar dan tidak bersudut terhadap aksis. Bentuk gigi-giginya menyerupai mahkota.

Roda gigi mahkota hanya bisa dipasangkan secara akurat dengan roda gigi bevel atau spur.

8. Roda gigi cacing

Gambar 2.7 Roda gigi cacing dengan 4 thread

Roda gigi cacing (worm gear) menyerupai screw berbentuk batang yang dipasangkan

dengan roda gigi biasa atau spur. Roda gigi cacing merupakan salah satu cara termudah untuk

Page 10: Pinoin Ayah

mendapatkan rasio torsi yang tinggi dan kecepatan putar yang rendah. Biasanya, pasangan roda

gigi spur atau heliks memiliki rasio maksimum 10:1, sedangkan rasio roda gigi cacing mampu

mencapai 500:1 [2]. Kerugian dari roda gigi cacing adalah adanya gesekan yang menjadikan roda

gigi cacing memiliki efisiensi yang rendah sehingga membutuhkan pelumasan .

Roda gigi cacing mirip dengan roda gigi heliks, kecuali pada sudut gigi-giginya yang

mendekati 90 derajat, dan bentuk badannya biasanya memanjang mengikuti arah aksial. Jika ada

setidaknya satu gigi yang mencapai satu putaran mengelilingi badan roda gigi, maka itu adalah

roda gigi cacing. Jika tidak, maka itu adalah roda gigi heliks. Roda gigi cacing memiliki

setidaknya satu gigi yang mampu mengelilingi badannya beberapa kali. Jumlah gigi pada roda

gigi cacing biasanya disebut dengan thread.

Dalam pasangan roda gigi cacing, batangnya selalu bisa menggerakkan roda gigi spur.

Jarang sekali ada spur yang mampu menggerakkan roda gigi cacing. Sehingga bisa dikatakan

bahwa pasangan roda gigi cacing merupakan transmisi satu arah.

9. Roda gigi non-sirkular

Page 11: Pinoin Ayah

Gambar 2.8 Roda gigi non-sirkular

Roda gigi non-sirkular dirancang untuk tujuan tertentu. Roda gigi biasa dirancang untuk

mengoptimisasi transmisi daya dengan minim getaran dan keausan, roda gigi non sirkular

dirancang untuk variasi rasio, osilasi, dan sebagainya.

10. Roda gigi pinion

Page 12: Pinoin Ayah

Gambar 2.9 Pasangan roda gigi pinion

Pasangan roda gigi pinion terdiri dari roda gigi, yang disebut pinion, dan batang bergerigi

yang disebut sebagai rack. Perpaduan rack dan pinion menghasilkan mekanisme transmisi torsi

yang berbeda; torsi ditransmisikan dari gaya putar ke gaya translasi atau sebaliknya. Ketika

pinion berputar, rack akan bergerak lurus. Mekanisme ini digunakan pada beberapa jenis

kendaraan untuk mengubah rotasi dari setir kendaraan menjadi pergerakan ke kanan dan ke kiri

dari rack sehingga roda berubah arah.

11. Roda gigi episiklik

Page 13: Pinoin Ayah

gambar 2.10 roda gigi episiklik

Ilustrasi putaran roda gigi episiklik. Perhatikan perbedaan kecepatan putar yang ditandai

dengan tanda merah pada poros roda gigi matahari dan planet

Roda gigi episiklik (planetary gear atau epicyclic gear) adalah kombinasi roda gigi yang

menyerupai pergerakan planet dan matahari. Roda gigi jenis ini digunakan untuk mengubah rasio

putaran poros secara aksial, bukan paralel. Kombinasi dari beberapa roda gigi episiklik dengan

mekanisme penghentian pergerakan roda gigi internal menghasilkan rasio yang dapat berubah-

ubah. Mekanisme ini digunakan dalam kendaraan dengan transmisi otomatis.

Roda gigi planet yang sederhana dapat ditemukan pada zaman revolusi industri di

Inggris; ketika itu mekanisme roda gigi planet yang berupa roda gigi pusat sebagai matahari dan

roda gigi yang berputar mengelilinginya sebagai planet, menjdi bagian utama dari mesin uap.

Bagian ini mengubah gaya translasi menjadi rotasi, yang kemudian dapat digunakan untuk

berbagai kebutuhan.

Page 14: Pinoin Ayah

              Klasifikasi Roda Gigi

Roda gigi dapat diklasifikasikan seperti table di bawah ini :

Letak Poros Roda Gigi Keterangan

Roda gigi dengan poros

sejajar

Roda gigi lurus

Roda gigi miring

Roda gigi miring ganda

(Klasifikasi atas dasar bentuk

alur gigi)

Roda gigi luar

Roda gigi dalam dan pinyon

Batang gigi dan pinyon

Arah putaran berlawanan arah

putaran sama. Gerakan lurus

dan berputar

Roda gigi dengan poros

berpotongan

Roda gigi kerucut lurus

Roda gigi kerucut spiral

Roda gigi kerucut ZEROL

Roda gigi kerucut miring

Roda gigi kerucut miring ganda

(Klasifikasi atas dasar bentuk

jalur gigi)

Roda gigi permukaan dengan poros berpotongan (Roda gigi dengan poros

berpotongan berbentuk

istimewa)

Roda gigi dengan poros

silang

Roda gigi miring silang

Batang gigi miring silang

Kontak titik

Gerakan lurus dan berputar

Roda gigi cacing silindris

Roda gigi cacing selubung ganda (globoid)

Roda gigi cacing samping

Roda gigi hipoerboloid

Roda gigi hipoid Roda gigi permukaan silang

               

2.3 Macam-Macam Roda Gigia.      Roda gigi lurus

Roda gigi paling dasar dengan jalur gigi yang sejajar poros.

Pada materi selanjutnya akan saya bahas.

b.      Roda gigi miring

Mempunyai jalur gigi yang membentuk ulir pada silinder jarak bagi.

c.       Roda gigi miring ganda

Gaya aksial yang timbul pada gigi yang mempunyai alur berbentuk V tersebut, akan

Page 15: Pinoin Ayah

saling meniadakan.

d.      Roda gigi dalam

Dipakai jika diingini alat transmisi dengan ukuran kecil dengan perbandingan reduksi

besar, karena pinyon terletak di dalam roda gigi.

e.       Pinyon dan batang gigi

Merupakan dasar profil pahat pembuat gigi.

f.        Roda gigi kerucut lurus

Roda gigi yang paling mudah dibuat dan paling sering dipakai.

g.      Roda gigi kerucut spiral

Karena mempunyai perbandingan kontak yang lebih besar, dapat meneruskan tinggi dan

beban besar.

h.      Roda gigi permukaan

i.        Roda gigi miring silang

j.        Roda gigi cacing silindris

Mempunyai cacing berbentuk silinder dan lebih umum dipakai.

k.       Roda gigi cacing globoid

Mempunyai perbandingan kontak yang lebih besar, dipakai untuk beban yang lebih besar.

l.        Roda gigi hipoid

Mempunyai jaliu gigi berbentuk sepiral pada bidang kerucut yang sumbunya bersilang. Dan

pemindahan gaya pada permukaan gigi berlangsung secara meluncurdan menggelinding.

         Nama-nama Bagian dan Istilah Dalam Roda Gigi

a.           Lebar gigi ( b )

b.          Puncak kepala

c.           Tinggi kepala

d.          Tinggi kaki

e.           Lingkaran kepala

f.           Jarak bagi lingkar

g.           Tebal gigi ( t )

h.          Lebar ruang

i.            Lingkar jarak bagi

Page 16: Pinoin Ayah

j.            Sisi kepala

k.          Sisi kaki

l.            Dasar ka

Istilah dalam roda gigi

a. Lingkar puncak

Lingkaran melalui puncak gigi. Diameter lingkaran puncak adalah Dk.

b. Lingkaran alas

Lingkaran pada alas roda gigi. Diameter lingkaran alas adalah Dv.

c.   Lingkaran jarak

Lingkaran khayal yang bersinggungan dengan kecepatan keliling yang sama.

d. Puncak gigi

Bagian gigi di atas lingkaran jarak.

e. Alas gigi

Bagian gigi di bawah lingkaran jarak

f. Modul ( m )

Bilangan yang diperbanyak dengan (phi) menghasilkan jarak antara gigi-gigi (t).

     Profil Roda Gigi

Profil Roda gigi ada 2 :

1.      1. Sikloida

Garis lengkung yang menggambarkan titik pada keliling lingkaran jika bergulingan pada

suatu garis lurus.

Lingkaran yanmg bergulung disebut lingkaran gulung (Dr)

Dr = 0,4 D

Dimana :

D = Diameter lingkaran jarak

Dr = Diameter laingkaran gulung

Page 17: Pinoin Ayah

2.     2. Evolente

Sebuah garis lengkung yang digambarkan oleh sebuah benang yang dilepas gulungnnya dari

sebuah silinder dan pada ujungnya dipasang sebuah pensil . titik –titik pada benang yang dilepaskan

gulungannya dari lingkaran dasar merupakan evolven lingkaran.

2.4 Berbagai istilah dalam roda gigi

Frekuensi putaran

Merupakan ukuran seberapa banyak putaran terjadi dalam satu satuan waktu. Misal, RPM,

adalah seberapa banyak putaran terjadi dalam satu menit.

Frekuensi angular

Diukur dalam radian per detik, di mana 1 RPM = pi/30 rad/detik. Satu putaran bernilai 2 pi rad.

Jumlah gigi

Yaitu jumlah gigi yang dimiliki oleh roda gigi. Dalam kasus roda gigi cacing, jumah gigi adalah

nomor thread dari roda gigi cacing.

Aksis

Sumbu yang melalui pusat perputaran roda gigi.

Pitch

Ruang di antara gigi.

Sudut heliks

Sudut antara tangen ke heliks dan aksis roda gigi. Sudut heliks roda gigi spur bernilai nol, dan

sudut heliks roda gigi cacing mendekati 90 derajat.

Page 18: Pinoin Ayah

2.5 Roda Gigi Lurus

Dua roda gigi yang bersinggungan mentransmisikan gerakan rotasi. Roda gigi yang

lebih kecil bergerak lebih cepat, namun memiliki torsi yang lebih rendah. Roda gigi yang

besar berputar lebih rendah, namun memiliki torsi yang lebih tinggi. Besar kecepatan putar

dan torsi keduanya proporsional.

Roda gigi lurus merupakan roda gigi paling dasar dengan jalur gigi yang sejajar dengan

poros, pada roda gigi jenis ini pemotongan giginya searah dengan poros gigi. Untuk

permukaanmemanjang pemotongan giginya kadang-kadang dilakukan dengan arah membentuk

sudut terhadap batang gigi rack. Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel.

Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah dalam proses

pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah. Rod agigi lurus ini cocok digunakan

pada sistim transmisi yang gaya kelilingnya besar, karena tidak menimbulkan gaya aksial.

Ciri-ciri rodagigi lurus adalah :

1. Daya yang ditransmisikan < 25.000 Hp

2. Putaran yang ditransmisikan < 100.000 rpm

3. Kecepatan keliling < 200 m/s

4. Rasio kecepatan yang digunakan

Untuk 1 tingkat ( i ) < 8

Untuk 2 tingkat ( i ) < 45

Untuk 3 tingkat ( i ) < 200

Page 19: Pinoin Ayah

BAB III

PERENCANAAN

3.1 Perencanaan roda gigi lurus

Tugas perencaan elemen mesin lanjut

Rencanakanlah sebuah lemari roda gigi lurus yang di dalamnya terdapat pasangan roda gigi

lurus dengan data data dibawah ini.

Diketahui :

Kecepatan putaran n = 1500 rpm

Daya yang di transmisi P = 48 Hp

Perbandingan kecepatan i = 5,8

=

= 25 gigi

= 2000

= 500

Modul gigi m = 6 mm

= 0,6 cm

Page 20: Pinoin Ayah

Jawab :

Daya Maksimum

= 1,25 x P

= 1,25 x 48 Hp

= 60 Hp

= 5,8 x

= 5,8 x 25 gigi

= 145 gigi

Dimana :

Jumlah gigi pinion = 25 gigi

Jumlah gigi Gear = 145 gigi

Diasumsikan bahwa Modul gigi ( m ) untuk pinion dan gear adalah 6 mm.

Modul gigi ( m ) = 6 mm

Diameter Pinion

Page 21: Pinoin Ayah

x m

= 25 x 6 mm

= 150 mm

= 15 cm

Diameter Gear

x m

= 145 x 6 mm

= 870 mm

= 87 cm

PINION

A. Kecepatan keliling pinion

=

=

= 1178,1

Page 22: Pinoin Ayah

= 11,781

= 11,781 x 60 menit

= 707

B. Gaya tangensial pada gigi

=

= 382 kg

C. Faktor kecepatan

=

= 0,2

D. Faktor bentuk gigi pinion

Page 23: Pinoin Ayah

=

= 0,097

E. Lebar gigi ( b )

Menggunakan persamaan lewis

=

b =

=

=

= 5,2 cm

= 52 mm

Dalam hal ini lebar muka gigi diambil dari 6 - 12,5 x Modul atau b = 6 x Modul gigi sampai

b = 1,25 x Modul gigi

Page 24: Pinoin Ayah

b = 6 x Modul gigi

= 6 x 6 mm

= 36 mm

= 3,6 cm

Bagian yang lain untuk roda p

Pinion dan gear yang mempunyai sudut tekan involute kedalaman penuh adalah :

- Addendum : 1 x Modul gigi

- Dedendum : 1,25 x Modul gigi

Jarak Kerja = 2 x Modul gigi

= 2 x 6 mm

= 12 mm

= 1,2 cm

Minimum Total jarak = 2,25 x Modul gigi

= 2,25 x 6 mm

= 13,5 mm

= 1,35 cm

Minimum kelonggaran = 0,25 x Modul gigi

= 0,25 x 6 mm

= 1,5 mm

= 0,15 cm

Tebal gigi = 1,5708 x Modul gigi

= 1,5708 x 6 mm

= 9,4248 mm

Page 25: Pinoin Ayah

= 0,94248 cm

Merencanakan diameter poros roda pinion dan kita mengetahui bahwa beban normal berada

diantara permukaan gigi.

F. Beban Normal ( )

=

=

= 407 kg

G. Berat roda pinion ( )

= 0,118 x x b x m

= 0,118 x x 3,6 cm x

= 3,8232 kg

= 3,8 kg

Maka :

Page 26: Pinoin Ayah

= = 407 kg

= = 407 kg

Dimana kita mengetahui bahwa jarak roda gigi pinion dengan bantalan atau bearing ialah 10 cm

maka momen bengkok yang bekerja dimana jaraknya 10 cm.

M = x X

= 407 kg x 10 cm

= 4070 kg . cm

H. Torsi Ekuivalen ( )

=

=

=

=

= 4977,2 kg . cm

=

= 382 kg .

Page 27: Pinoin Ayah

= 2865 kg . cm

Maka diameter poros roda pinion dapat dihitung :

= x x

d =

=

= 3, 70 cm

= 4 cm

= 40 mm

=

=

= 1910 kg

GEAR

Page 28: Pinoin Ayah

A. Kecepatan keliling gear

=

=

= 6833

= 68,33

= 68,33 x 60 menit

= 4099,8

= 4100

Gaya tangensial pada gigi

Page 29: Pinoin Ayah

=

= 77 kg

C. Faktor kecepatan

=

= 0,04

D. Faktor bentuk gigi gear

=

= 0,119

E. Lebar gigi ( b )

Menggunakan persamaan lewis

=

Page 30: Pinoin Ayah

b =

=

=

= 4,3 cm

= 43 mm

Merencanakan diameter poros roda gear dan kita mengetahui bahwa beban normal berada

diantara permukaan gigi.

F. Beban Normal ( )

=

=

= 82 kg

G. Berat roda gear ( )

Page 31: Pinoin Ayah

= 0,118 x x b x m

= 0,118 x x 3,6 cm x

= 22,174 kg

Maka :

= = 82 kg

= = 82 kg

Dimana kita mengetahui bahwa jarak roda gigi gear dengan bantalan atau bearing ialah 10 cm

maka momen bengkok yang bekerja dimana jaraknya 10 cm dan velocity rationya ialah 3 kali

torsi pada poros pinion

Torsi

T =

=

=

= 28,66 kg.m

= 2866 kg.cm

Page 32: Pinoin Ayah

M = x VR

= 2866 kg.cm x 3

= 8598 kg . cm

=

= 96 kg .

= 4176 kg . cm

H. Torsi Ekuivalen ( )

=

=

=

=

= 9558,5 kg . cm

Maka diameter poros roda pinion dapat dihitung :

Page 33: Pinoin Ayah

= x x

d =

=

= 4,60 cm

= 5 cm

= 50 mm

=

=

= 2400 kg

Momen bengkok maksimum pada setiap jeruji

Page 34: Pinoin Ayah

Dimana n = 4 jeruji

M = x

=

=

= 26100 kg . cm

Maka digunakan hubungan :

=

Dimana Z =

=

=

Page 35: Pinoin Ayah

=

=

=

= 10,81 cm = 11 cm

=

=

= 5,5 cm

Panjang dari lengan oleh karena itu as besar dari jeruji pada ujung rim adalah :

= - ketirusan

Page 36: Pinoin Ayah

= -

= -

=

=

As kecil dari lengan atau jeruji pada ujung rim

=

=

= 4,2 cm

I. Perencanaan Rim

Ketebalan rim pada roda gigi pinion diambil antara 1,6 – 1,9 m

= 1,6 x m

= 1,6 x 6 mm

= 9,6 mm

= 10 mm

Page 37: Pinoin Ayah

= 1 cm

Ketebalan rim untuk roda gear

= m

= 6 mm .

= 28 mm

= 2,8 cm

Perhitungan Pasak

Pasak adalah elemen untuk menyalurkan torsi ke roda gigi ataupun

kopling supaya daya dapat dipindahkan dari poros input keporos output.

a. Panjang Pasak Gear.

Untuk diameter poros 50 mm, maka dilihat dari table standarisasi pasak.

b = 14 mm

t = 10 mm

Rumus Bantu.

T =

Page 38: Pinoin Ayah

=

=

= 28,66 kg.m

= 2866 kg.cm

F = 2 x T ds

Bahan pasak S35C-D.

b = 30 kg/mm2. (dari table bahan).

= 300 N/mm2.

Sf1 = 6 ; Sf2 = 2

t = b Sf1 x Sf2

= 30 6 x 2

= 2,5 kg/mm2

Panjang pasak yang digunakan.

t = F A

t = 2T/d b x L

t = 2T

ds1 x b xL

L = 2T

Page 39: Pinoin Ayah

ds1 x b x t

= 2 x28660 50 x14 x 2,5

= 31 mm.

b. Panjang Pasak Pinyon.

Untuk diameter poros 40 mm, maka dilihat dari table standarisasi pasak.

b = 12mm.

t = 9 mm.

T =

=

=

= 28,66 kg.m

= 2866 kg.cm

Rumus Bantu.

F = 2 x T ds

Bahan pasak S35-D.

b = 30 kg/mm2. (dari table bahan).

= 300 N/mm2.

Sf1 = 6 ; Sf2 = 2

Page 40: Pinoin Ayah

t = b Sf1 x Sf2

= 300 6 x 2

= 2,5 kg/mm2.

Panjang pasak yang digunakan.

t = F A

t = T/d b x L

t = T

ds1 x b xL

L = T ds1 x b x t

= 28660 40 x 12 x 2,5

= 24 mm.

BAB IV

PENUTUP

4.1 KESIMPULAN

Faktor keamanan harus lebih besar sesuai dengan roda gigi dan jenis material

yang akan digunakan.

Page 41: Pinoin Ayah

Terdapat perbedaan dimensi / besaran hasil perhitungan dalam menentukan

perbandingan transmisi, tebal gigi, modul, dan material yang akan direncanakan.

Untuk poros yang digerakan akan mengalami momen puntir yang lebih besar

dari poros penggerak, karena faktor beban yang dipikulnya.

Terdapat perbedaan dimensi poros karena adanya perbedaan dimensi roda gigi

perhitungan yang mempengaruhi perhitungan kondisi pembebanan yang

dialami, selain itu pemilihan material yang berbeda menghasilkan besaran –

besaran yang berbeda pula .

4.2 SARAN

Memindahkan posisi gigi yang satu ke posisi gigi lainnya hendaknya

diperhatikan medan yang dilalui serta cara pengoperasian koplingnya , karena

jika pengoprasian kurang baik maka akan mempercepat kerusakan pada roda

gigi.

Pemeriksaan minyak pelumas secara berkala amatlah penting untuk

menghindari kerusakan pada roda gigi.

DAFTAR PUSTAKA

MSME Sularso, Ir, Kiyoto Suga, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin”,

1980, Penerbit Pradnya Paramita, Jakarta.

Khurmi, RS, JK, “Machine Design”, 1984, Penerbit Eurasia Pubblishing House (PYT)

Ltd, Ram Nagar, New – Delhi – 110055.

Page 42: Pinoin Ayah

Niemen, G, Winter, H, “Elemen Mesin II”, 1990, Penerbit, Edisi kedua.