Elmes II Perancangan Kopling Dan Roda Gigi

BAB I

Tugas elemen mesin II AGUSTIAWAN D211 12 276

BAB IPENDAHULUAN

I.1. Latar belakang

Agar supaya dan kendaraan dapat berjalan dengan baik maka diperlukan adanya perancangan untuk beberapa atau keseluruhan komponen kendaraan tersebut. Dari salah satu komponen yang penting tersebut adalah perencanaan kopling dan roda gigi miring. Perencanaan dipilih sebagai tugas mata kuliah Tugas Elemen Mesin II, yang merupakan syarat mutlak bagi kelulusan pada mata kuliah ini.

Dalam merencanakan kopling dan roda gigi miring faktor keamanan harus diperhitungkan dan menjadi bahan yang diutamakan karena apabila faktor diabaikan maka kerugian material dan korban jiwa sangat banyak. Oleh karena itu maka sangat penting bagi seorang mahasiswa Teknik

Mesin untuk mengetahui proses perencanaan mesin dan bagaimana merencanakan kopling dan roda gigi miring yang aman dan ekonomis. Melalui tugas ini diharapkan kami dapat merencanakan kopling yang aman dan ekonomis.

I.2. Rumusan Masalah

Merujuk dari data teknis yang diperoleh dari lapangan yaitu spesifikasi dari kopling Mobil Truk , maka dalam penulisan kami sebagai penulis akan meredisain ulang sistem penyaluran tenaga (kopling) dengan sfesifikasi sebagai berikut :

- Daya (kw dalam rpm)*

: 750/ rpmn : 2500 rpm

Data dari roda gigi miring yaitu: - Daya (kw dalam rpm)* : input = 450 rpmOutput = 1500 rpm

Dengan data-data yang lainnya direncanakan oleh penulis.

BAB IITEORI DASAR1. Kopling

1.1. Pengertian Kopling

Kopling merupakan suatu bagian dari mesin yang berfungsi sebagai sambungan poros dengan elemen mesin yang dengan terus menerus atau kadang-kadang harus ikut berputar dengan poros tersebut. Elemen mesin serupa itu ialah umpamanya puli sabuk, puli tali dan puli rantai, roda gigi serta tromol.

Sehubungan dengan tujuannya, terdapat bermacam-macam prinsip kopling. Prinsip-prinsip tersebut antara lain :

a) Kalau harus dibuat suatu sambungan mati, dipergunakan kopling lekat

b) Kalau kopling harus membolehkan gerakan poros yang satu terhadap poros yang lain dalam arah memanjang sebagai akibat perubahan yang diakibatkan oleh perubahan temperatur, dalam arah radial sebagai akibat ketidaktelitian ketika memasang maka dipasang kopling yang dapat bergerak atau fleksibel.

c) Suatu sambungan yang mengurangi tumbukan lewat akumulasi kerja dan lewat pengubahan kerja menjadi kalor danyang banyak atau sedikit meredam getaran, dinamakan kopling elastik.

d) Apabila sambungan dapat dibuat bekerja hanya kalau sedang berhenti, tetapi dapat dilepaskan selama sedang bergerak, maka kita sedang berha-dapan dengan kopling yang dapat dilepaskan. Misalnya kopling cakar.

e) Apabila sambungan sembarang waktu selama sedang bergerak harus dapat dihubungkan dan dilepaskan, maka yang dipergunakan ialah kopling yang dapat dihubungkan, kopling gesek, kopling hidrolik atau kopling induksi elektromagnetik.

f) Untuk pekerjaan berat atau pekerjaan yang peka, dipergunakan kopling aman untuk menghindari tumbukan dalam bagian yang peka dalam perkakas yang digerakkan atau beban terlampau besar dalam mesin penggerak, motor dan sebagainya. Untuk yang belakangan ini juga diterapkan kopling starter.

Adapun hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merencana kopling adalah sebagai berikut :

a) Kopling harus ringan, sederhana dan semurah mungkin dan mempunyai garis tengah yang sekecil mungkin.

b) Garis-sumbu poros yang hendak di sambung harus berderet dengan tepat terutama apabila kopling tidak fleksibel atau tidak elastik.

c) Titik berat kopling sebanyak mungkin harus terletak pada gasris sumbu poros, tambahan pula kopling harus disetimbanSgkan dinamik, kalau tidak, kopling akan berayun. (Apabila titik barat terletak dalam garis sumbu, maka kopling telah disetimbangkan).

d) Kopling harus dapat di pasang dan dilepaskan dengan mudah.

e) Bagian menonjol harus dicegah atau ditutupi demikian rupa sehingga tidak menimbulkan bahaya.

1.2. Klasifikasi Kopling

Secara umum kopling dapat dibedakan atas 2 macam, yaitu : a) Kopling Tetap

Kopling tetap adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran dan daya poros pengerak ke poros yang digerakkan secara pasti (tanpa terjadi slip), dimana sumbu poros tersebut terletak pada suatu garis lurus.

Yang termasuk kopling tetap adalah:1. Kopling kaku

Kopling ini dipergunakan bila kedua poros harus dihubungkan dengan sumbu segaris. Kopling ini dipakai pada mesin dan poros transmisi umumnya di pabrik-pabrik. Kopling ini terbagi atas: Kopling bus (box) atau kotak digunakan apabila dua buah poros dan transmisi harus dihubungkan dengan sebuah garis. Kopling ini dipakai pada poros transmisi.

Kopling flens kaku terdiri dari naf dengan flens yang terbuat dari besi cor atau baja cor dan dipasang pada ujung poros yang diberi pasak serta diikat dengan flensnya. Dalam beberapa hal, naf pada poros dengan sumbunya dipress atau dibaut.

Kopling flens tempa.

2. Kopling luwes,

Kopling ini terbagi atas:

Kopling flens lurus

Kopling karet ban

Kopling karet bintang

Kopling rantai

Kopling `gigi

3. Kopling universal, kopling ini terbagi atas:

Kopling universal hook

Kopling universal

b) Kopling Tidak Tetap

Yaitu suatu elemen mesin yang menghubungkan poros yang digerakkan dengan poros penggerak dengan putaran yang sama dalam meneruskan daya serta dapat melepaskan hubungan kedua poros tersebut baik dalam keadaan diam maupun berputar.

Jenis kopling tidak tetap ini adalah

1. Kopling cakar

Kopling ini berfungsi untuk meneruskan momen dengan kontak positif (tidak dengan perantaraan gesekan) sehingga tidak terjadi slip. Ada dua bentuk kopling cakar yaitu:

Kopling cakar persegi

Kopling cakar spiral

2. Kopling Plat.

Kopling ini berfungsi untuk meneruskan momen dengan perantaraan gesekan. Dengan demikian pembebanan yang berlebihan pada poros penggerak pada waktu dihubungkan, dapat dihindari. Selain itu, karena dapat terjadi slip, maka kopling ini sekaligus juga dapat berfungsi sebagai pembatas momen. Kopling ini disusun berdasarkan :

Berdasarkan banyaknya plat yaitu kopling plat tunggal dan kopling plat banyak

Berdasarkan ada tidaknya pelumas yang digunakan yaitu basah dan kering.

Berdasarkan pelayanannya yaitu kopling manual, hidrolik, numatik dan elektromagnetik.

3. Kopling kerucut

Kopling ini mengunakan bidang gesek yang berbentuk bidang kerucut.

4. Kopling friwill

Kopling ini hanya dapat meneruskan momen dalam satu arah putaran, sehinga putaran yang berlawanan arahnya akan dicegah atau tidak diteruskan. Cara kerjanya dapat berdasarkan atas efek baji dari bola atau rol.Rumus-Rumus Yang Digunakan Pada Perhitungan Kopling1. Momen Puntir (Mp)

Mp = 71620 N/n (Kg/mm2)

Dimana : N = Daya maksimum mesin (Hp)

n = Putaran mesin (rpm)

2. Momen puntir yang direncanakan

Mtd = Mp x v

3. Momen Gesek (Mfr)

Mfr = B x Mt

4. Tegangan tarik yang diizinkan

5. Tegangan geser yang diizinkan

6. Diameter Poros

Dp = [ 5 . Mfr/bolII]1/37. Diameter Spline

Ds = dp/0.8

8. Tinggi spline

H = 0.1 x ds

9. Lebar spline

W = 0.25 x ds

10. Jari-jari rata-rata

11. Tegangan geser yang terjadi pada poros

12. Tegangan geser yang terjadi pada spline

13. Perbandingan lebar permukaan gesek terhadap jari-jari rata-rata

b = r0 r1

rm = 0.5(r0 + r1)

14. Perbandingan jari-jari dalam dengan jari-jari luar

r1/r0 = ( 0.6 0.8 )

15. Momen Gesek

Mfr = f . P . Fm . rm

16. Jari-jari dalam plat gesek

r1g = 0.6 r0g

17. Diameter luar plat gesek

D0g = 2 . r0

18. Diameter dalam plat gesek

D1g = 2 . r1g

19. Berat plat gesek

Gl = 2 . (D0g2 D1g2) t . asbes / 4

20. Perhitungan berat plat tengah

G2 = . (D0t D1t) . t . plat

21. Perhitungan naf

G3 = .(D0n-D1n) . t . baja

22. Perhitungan berat rumah kopling

G4 = . ((D0g + 2 . A . K)2 D1n2) . t. plat

23. Perhitungan berat poros

G5 = . dp2 . t . plat

24. Defleksi akibat beban poros

25. Defleksi akibat berat kopling

26. Putaran Kritis

Ncr = 300

27. Akibat beban terpusat

ML1 = Pl/4

28. Akibat beban terbagi merata

Ml2 = gl2/8

29. Momen lentur yang terjadi

Mltot = Pl/4 + gl2/8

30. Diameter Kritis

Mrc = (ml)2 + A (mp)2

31. Diameter kritis yang terjadi pada poros

32. Energi yang dihilangkan karena gesekan

Wg = Mtd . W . t/2

33. Kenaikan Suhu

Q = Wg = G . Cp . Dt

34. Umur Kopling

35. Efesiensi Kopling

2.RODA GIGI

Roda gigi dijumpai pemakaiannya secara luas dalam hampir semua bentuk mesin seperti mesin pemotong logam, automobil, traktor, mesin pengangkat, dan lain-lain. Roda gigi dapat dibuat untuk menstransmisi setiap beban pada setiap putaran.

Keuntungan gerakan Roda Gigi :

Effisiensi Tinggi

Ukuran Kecil

Operasinya dapat diandalkan dan pelayanannya mudah

Perbandingan kecepatan konstan dan dapat digunakan untuk menstransmisi daya beberapa cabang keperluan.

Kerugian gerakan Roda Gigi :

Pembuatannya komplikasi karena memerlukan pendekatan khusus dan perkakas khusus

Menghasilkan bunyi pada kecepatan tinggi karena jika pembuatan tidak akurat dan permukaan gigi sudah ada fitting (cacat permukaan)

Disainnya rumit bila jarak antara sumbu poros penggerak dengan poros yang digerakkan adalah besar

Klasifikasi Roda Gigi

1. Berdasarkan kedudukan bersama dari poros-poros :

a. Untuk gerakan roda gigi dengan sumbu-sumbu poros yang sejajar adalah roda gigi lurus, roda gigi bentuk tangga, paralel dan miring.

b. Untuk sumbu poros yang berpotongan adalah Roda Gigi kerucut, roda gigi lurus dan roda gigi kerucut gigi ulir.

c. Sumbu poros yang tidak sejajar, tidak berpotongan adalah roda gigi miring, bersilangan, roda gigi ulir dan roda gigi hipolid.

2. Berdasarkan Kecepatan keliling :

a. Kecepatan rendah

V < 3 m/s

b. Kecepatan sedang

3 < V < 15 m/s

c. Kecepatan tinggi

V > 15 m/s

3. Berdasarkan kedudukan gigi pada bingkai roda :

a. Gigi Lurus

b. Gigi Miring

c. Gigi Ganda

d. Gigi Kurva

4. Berdasarkan penutup yang diberikan :

a. Gerakan terbuka

b. Gerakan tertutup

c. Gerakan setengah tertutup

.

B.RODA GIGI MIRING

Roda gigi ini merupakan roda gigi yang gigi-giginya dibuat dalam bentuk miring terhadapo sumbu rotasi. Roda gigi ini mempunyai pasangan yang memiliki kemiringan,tekanan sendiri.

Roda gigi ini dapat mengatasi kerusakan yang terjadi pada daerah perkontakan yang diakibatkan adanya tegangan pada tumbukan yang tinggi yang sering terjadi pada roda gigi lurus. Karena roda gigi yang miring mampu mereduksi bunyi dan mampu mengatasi tegangan tumbukan tersebut.

Adapun rumus yang biasa digunakan :

1. Perbandingan putaran (i)

i = n1/n2

2. Kekuatan tarik (b)

Kbl.

b = 1,4

f. Ks

Dimana:

u + 12

Kbl = Dinamic Load Faktor =1 ( direncanakan )

f = factor keamanan = 2,5 (direncanakan)

u = tegangan lentur yang diizinkan

Ks = factor konsentrasi tegangan = 1,4 (di rencanakan)

3. Jumlah gigi Ekuivalen ( Zek )

Zek= Z / Cos 3

Dimana :

Z = jumlah gigi pada R.G

sudut kemiringan pahat = 30 0 ( direncanakan )

4. Momen puntir ( Mp)

N

Mp = 71620

n

Dimana :

N= Daya yang akan di transmisikan ( Hp )

n = Putaran ( rpm )

Momen punter yang direncanakan ( Mpd )

Mpd = V x Mp

Dimana:

V= Faktor konsentrasi bahan = 1-6 = 1,15 ( dipilih )

5. Modul (m)

m = 1,26 Cos

Dimana :

Y = sesuai table 4-2 (lewis)

Ym= Relation factor = 10

6. Mengecek lenturan

i + 1

b = 0,74

a . b .m . y

Dimana :

a = jarak pusat= dp1 + dp2 mm

2

b = Lebar Gigi = 10.m / cos

7. Mengecek perkontakan

c ind =

untuk c yang di izinkan =HB x Cb x Kcl

dimana :

sesuai table 4-8

HB = Tingkat kekerasan = 55 63 = 57 ( dipilih )

Cb = 220

Kcl = faktor umur = 1

BAB IIIPERENCANAAN DAN PERHITUNGAN KOPLING

Perencanaan kopling pada Mobil Truk , sebagai berikut :

1. Daya Maksimum (N)= 750 kw

2. Putaran poros (n)= 2500 rpm

3. Factor keamanan (s)=5 (8 (7 direncanakan)

4. Bahan untuk poros = St. 60 (direncanakan) dan beroperasi kering.

5. Jenis kopling =kopling jepit dengan gesekan piringan.

6. Jumlah = satu plat gesek .

7. Bahan plat gesek = asbestos yang dipres.

3.1. Perhitungan Momen

1. Momen puntir pada poros (Mp)

(Kg.cm)

Dimana : N = Daya (dk) 1 Ps = 0,985 dk

= 750 x 0,985

= 738.75 dk

n = Banyaknya putaran

= 2500 rpm

Maka:

=21163.71 Kg .cm

Momen puntir yang direncanakan (Mpd)

Dimana V = factor kelebihan beban

= 1 ( 6

= 2 (direncanakan)

= 42327,42 Kg.cm

2. Momen Gesek (Mfr)

(Kg . cm)

Dimana ( = factor penyambungan

= 1,2 ( 1,5

= 1,2 (direncanakan)

= 50792.9 kg.cm

3.2. Pemilihan bahan

Bahan poros yang digunakan dalam perencanaan ini adalah ST.60. ini berarti bahwa tegangan tariknya adalah :

( = 60 kg/mm2 = 6000 kg/cm2 1. Besarnya tegangan tarik yang diizinkan (( bol II)

(( bol II) =

Dimana s = factor keamanan

= 5 ( 8

= 6 (direncanakan )

(( bol II) =

= 1000 kg / cm2

2. Besarnya tegangan geser yang diizinkan (( bol II)

(( bol II) =

= 571.43 kg / cm2 3. Diameter poros (dp)

= 7.64 cm

Berdasarkan normalisasi 161 (1930) maka dp yang direncanakan = 8 cm

3.3. Perhitungan ukuran kopling / plat gesek

Berdasarkan data-data yang dikemukakan diatas (untuk desain poros) dari V. Dobrovolsky hal. 503 diperoleh data-data sebagai berikut :

f = 0,3 (koefisien gesek)

P = 2 ( 3 kg/cm2 (tekanan)

Top = (150 ( 250)0 C (temperatur operasi)

Dari V. Dobrovolsky halaman 513 diketahui :

= 0.6 ( 0.8

= 0.8 (direncanakan)

= 0.2 (0.5

= 0.3dipilih

Dimana rin = jari-jari dalam bidang gesek

rout = jari-jari luar bidang gesek

rm = jari-jari rata-rata permukaan plat gesek

= 0,5 (rout + rin)

b = lebar disk

1. Momen gesek yang bekerja pada kopling (Mrf)

Dimana Z = jumlah plat gesek

= 1 ( direncanakan)

b = 0.3 rm

Ps = alat pres

= 2 (3

= 2 kg/cm2 ( dipilih )

Ffr = luas permukaan gesek

= 2 . ( . rm . b . Z

Tabel 67 ( V. Dobrovolsky), friction material in wide use

Material of friction surfaceOperation condutionCoefficient of frictionUnit pressure

(kg / cm2)Maximum operation temperatur (0C)

Pressed asbestosDry0,32(3150 (250

Jadi

= 40.7 cm

Dari perbandingan

= 0.3 x 40,7 = 12.21 cm

rm = 0,5 (rout + 8rout)

= 0,9 rout

rout =

= 45.22 cm

rin = 0,8 rout

= 0,8 x 45,22

= 36,17 cm

Jadi :

Dout = 2 x rout

=2 x 45.22 = 90.44 cm

Din = 2 x rin

= 2 x 36.17 = 72.34cm

Dm = 2 x rm

= 2 x 40,7 = 81.4 cm 4.2 . Pemeriksaan hasil perhitungan1. Perhitungan berat kopling (plat dan kampas kopling)

a) Berat kampas (G1)

( Dout2 ( Din2) . t. ( 0

Dimana t = tebal asbes

= 0.2 ( 0.5

= 0.5 (direncanakan)

( = berat jenis

= 2.1 ( 2.8 (gram / cm3)

= 2.7 (direncanakan)Jadi

((90,44)2 (72,34)2) x 0,5 x 2,7

= 3122,36 gram

= 3,12 Kg b). Berat plat kampas (G2)

(Dout2 Din2) . t . (

Dimana t = tebal asbes

= 0,2 (0,5

= 0,5 cm (direncanakan)

( = berat jenis

= 7,6 ( 7,9 (besi tempa)

= 7,8 gram / cm2 (direncanakan)

maka : ((90,44)2 (72,38)2) x 0,5 x 7,8

= 9020,15 gram

= 9,02 kg

c). Berat plat tengah (G3)

( Dm 2 ( Dseplain2 ) . t . ( ((81,4)2 ( (9,5)2)x 0,5 x 7,8 ; di taksir Dseplain =9,5 = 15826,76 gram

= 15,826 kg. Berat total kampas

= 3,12 +9,02 + 15,82 = 27,96 kg

BAB V

SUHU, UMUR DAN EFISIENSI KOPLING5.1. Suhu Kopling

Suhu kopling terjadi saat bekerja saat gesekan dan sangat berpengaruh terhadap ketahanan kopling itu sendiri, oleh karena itu perhitungan temperatur kopling sangat penting untuk mengecek apakah kopling beroperasi pada temperatur operasi yang diizinkan atau tidak.

1. Perhitungan temperatur operasi

Q = Fm .k ((t

Sehingga (t = Q / Fm . k

Dimana (t = kenaikan temperatur

Q = kalor yang timbul akibat gesekan

= 632,31 Nfr . kejl / hr Fm =Ffr= luas bidang gesek

= 2( x rm x b x z

= 2 x 3,14 x 40,7x9,18x 1

= 2346,37 cm2 = 0.2346 m2

k = Faktor perpindahan panas

= 70 Keal/ m2hr 0c

Nfr = Daya yang hilang akibat gesekan

Dimana

Afr = energi gesek

Mp = 42327,42 Kg . cm

= 423,2742 Kg. m

= putaran poros

= 261,66 rad / det

t = waktu penyambungan kopling

= 2 detik (direncanakan)

W = kerja kopling perjam

= 17 (direncanakan)

Maka energi gesek adalah :

= 110752,82 kg.m

= 6,97 dk

Jadi

(t

=215,06 0 C

Temperatur operasi = (t + suhu kamar

= 215,16 + 27

= 242,16 0 C

Berarti temperatur berada dalam range temperatur yang diizinkan untuk bahan asbestos yaitu (150 ( 250) 0C5.2. Umur KoplingPenentuan umur kopling berguna untuk mengetahui sampai dimana ketahanan dari kopling tersebut bila telah mencapai umurnya. Umur kopling bergantung dari pemakaian kopling apakah kontinu atau tidak. Perhitungan umur kopling :

( jam )

Dimana Ld = lama pemakaian plat gesek

a = tebal plat gesek

= 0,2 (0,5 cm

= 0,3 (direncanakan)

Ak = Kerja yang dihasilkan plat gesek

= 5 ( 8 dk

= 7 (direncanaka)

maka

= 706,94 jam

banyaknya pemasangan :

= 636247 kali pemasangan tiap jam

Dimana (2+2) = waktu penyambungan dan pelepasan

Banyaknya penyambungan dan pelepasan tiap jam :

= 318123,5 kali/jam

Banyaknya pemeliharaan tiap jam(t0)

(detik/jam)

= 353,47 detik/jam

misalkan dalam sehari kopling digunakan selama N = 6 jam maka pemeliharaannya dalam sehari adalah

P = 6 x 353,47

= 2120,82 kali

Umur kopling :

= 1200 hari

jadi umur kopling dalam setahun adalah

= 3,28 tahun

5.3. Efisiensi KoplingPenentuan efisiensi kpling dimaksudkan untuk mengetahui sampai dimana kemampuan kerja kopling tersebut untuk memindahkan daya maksimum ke bagian transmisi lainnya.

Dimana

dengan

= 1773 dk

= 738,83 dk

jadi

= 99,86 %

BAB VIPERENCANAAN

A.RODA GIGIData Awal :1. Daya yang akan ditransmisikan ( N ) = 85 HP ( Direncanakan)

2. Putaran pada R.G I = 450 rpm

3. putaran pada R.G II dan III = 750 rpm( Direncanakan)

4. Putaran pada R.G IV dan V = 1000 rpm( Direncanakan)

5. Putaran pada R.G VI dan VII = 1250 rpm( Direncanakan)

6. Putaran pada R.G VIII = 1500 rpm

7. Sudut kemiringan pahat () = 30( Direncanakan)

8. Sudut tekan pahat () = 20( Direncanakan)

9. Jumlah Gigi R.G I ( Z1) = 45 buah( Direncanakan)

10. Jumlah Gigi R.G III(Z3) = 60 buah( Direncanakan)

11. Jumlah gigi R.G V (Z5)= 75 buah( Direncanakan)

12. Jumlah Gigi R.G VII (Z7)= 90 buah( Direncanakan)

13. Bahan pinion = C 45( Direncanakan)

14. Tegangan lentur pinionu) = 63-75 kg/mm2= 65 kg/mm215. Bahan Roda = C35 Mn 75( Direncanakan )

16. Tegangan lentur untuk roda (u) = 52-63 Kg/mm2 = 55 kg/mm2Sistem layout untuk Roda Gigi Miring-Miring

A.UNTUK R.G I DAN R.G II

1. Perbandingan Putaran (i)

i = n1 / n2 = 450 / 750 = 0,62. Untuk pinion :

u u + 12

= 0,35 ( 65 ) + 12

= 34,75 kg/mm2

Kekuatan tarik (b)

Jumlah Gigi Ekuivalen ( Zek1 )

Zek 1 = Z1 / Cos3 = 45 / Cos3 30

= 69 buah

Zek 1 = 69 buah ( Faktor bentuk( y1 ) = 0,156 (tabel 4-2)

( y1 xb ) = 0,156 x 14 = 2,184 Kg /mm3. Untuk Roda

g / mm2

kekuatan tariknya (b)

Jumlah gigi R.G II ( Z2 )

i = Z2/Z1 = n1/n2

maka Z2 = 45. ( 0,6 ) = 27 buah

Z2 = 27 buah ( y2 = 0,035

( y2 x b ) = 0,035 x 12,5 = 0,4375

R.G AMAN Karena (y1 x b ) pinion > ( y2 x b ) Roda

4. Momen puntir

Mp = 71620

= 71620 ( 85 / 450 ) = 13528,22 Kg cm

Mp desain/ direncanakan ( Mpd )

Mpd = V x Mp

= 1,15 x 13528,22

= 15557,45 Kg cm

5. Modul (m)

m = 1,26 Cos

= 1,26 cos 30

= 2,73 mm


b = 0,74 Jarak bagi Normal ( Pn ) = m =3,14 .2,73 = 8,57 mm

Jarak bagi lingkar ( Pc ) = Pn / Cos/cos 30 = 9,89 mm

Diameter jarak bagi untuk kedua R.G :1. dp1 = 2. dp2 = dp1 x i = 141,85 x 0,6 = 108,87 mm

Jarak Pusat ( a ) = = 12,53 cm Lebar gigi ( b ) = 10.m / Cos 10.2,73 / Cos 30 = 31,52 mm=3,15 cm Lebar gigi ( b ) = 10.m / Cos 10.2,73 / Cos 30 = 31,52 mm=3,15 cmSehingga :

b = 0,74 Kg/cm2

7.Mengecek perkontakan

c ind =

=

= 10099,13 Kg / cm2 c yang di izinkan = HB x Cb x Kcl

= 57 x 220 x 1

= 12540 Kg/cm28. R.G AMAN Karena c yang diizinkan > c ind

9. Dimensi Dimensi

Z1Z2a (mm)b (mm)m (mm)dp1 (mm)dp2 (mm)Pc (mm)Pn (mm)

45 buah27 buah125,3631,522,,73141,85108,879.898,57

B.UNTUK R.G III DAN R.G IV


i = n3 / n4 = 750 / 1000 = 0,752. Untuk pinion :

u + 12

= 0,35 ( 65 ) + 12

= 34,75 kg/mm2 Kekuatan tarik (b)


Zek 3 = Z3 / Cos3 = 60 / Cos3 30

= 92 buah



g / mm2

ekuatan tariknya (b)


i = Z4/Z3 = n3/n4

maka Z4 = 60. ( 0,75 ) = 45 buah

Z4 = 45 buah ( y4 = 0,099

( y4 x b ) = 0,099 x 12,5 = 1,23R.G AMAN Krn (y3 x b ) pinion > ( y4 x b ) Roda

4. Momen puntir

Mp = 71620

= 71620 ( 85 / 750 ) = 8116,93 Kg cm


Mpd = V x Mp

= 1,15 x 8116,93

= 9334,47 Kg cm5. Modul (m)

m = 1,26 Cos

= 1,26 cos 30

= 2,08 mm


b = 0,74 Jarak bagi Normal ( Pn ) = m =3,14 . 2,08 = 6,53 mm


Diameter jarak bagi untuk kedua R.G :

1. dp3 = 2. dp4 = dp1 x i = 144,10 x 0,75 = 108,07 mm

Jarak Pusat ( a ) = = 12,60 cm Lebar gigi ( b ) = 10.m / Cos 10. 2,08 / Cos 30 = 24,01 mm = 2,40 cmSehingga :

b = 0,74 Kg/cm2 Jarak Pusat ( a ) = = 12,60 cm Lebar gigi ( b ) = 10.m / Cos 10. 2,08 / Cos 30 = 24,01 mm = 2,40 cmSehingga :

b = 0,74 Kg/cm27.Mengecek perkontakan

c ind =

=

= 9118,26 Kg / cm2 c yang di izinkan = HB x Cb x Kcl

= 57 x 220 x 1


9. Dimensi Dimensi


60 buah 45 buah126,0824,012,08144,10108,877,546,53

C.UNTUK R.G V DAN R.G VI


i = n5 / n6 = 1000 / 1250 = 0,82. Untuk pinion :

u + 12

= 0,35 ( 65 ) + 12



Zek 5 = Z5 / Cos3 = 75 / Cos3 30

= 115 buah



g / mm2ekuatan tariknya (b)


i = Z6/Z5 = n5/n6maka Z6 = 75. ( 0,8 ) = 60 buah

Z6 = 60 buah ( y6 = 0,130( y6 x b ) = 0,130 x 12,5 = 1,62 Kg/mmR.G AMAN Krn (y5 x b ) pinion > ( y6 x b ) Roda

4. Momen puntir

Mp = 71620

= 71620 ( 85 / 1000 ) = 6087,70 Kg cm


Mpd = V x Mp

= 1,15 x 6087,70

= 7000,85 Kg cm5. Modul (m)

m = 1,26 Cos

= 1,26 cos 30

= 2,24 mm



Jarak bagi lingkar ( Pc ) = Pn / Cos/cos 30 = 8,11 mm Diameter jarak bagi untuk kedua R.G :

1. dp5 = 2. dp6 = dp5 x i = 193,98 x 0,75 = 145,48 mm


b = 0,74 Kg/cm27. Mengecek perkontakan

c ind =

= = 5711,68 Kg / cm2 c yang di izinkan = HB x Cb x Kcl

= 57 x 220 x 1

= 12540 Kg/cm28. R.G AMAN Karena c yang diizinkan > c ind9. Dimensi Dimensi Z5Z6a (mm)b (mm)m (mm)dp5 (mm)dp6 (mm)Pc (mm)Pn (mm)

75 buah 60 buah169,7825,862,24193,98145,488,117,03

D.UNTUK R.G VII DAN R.G VIII


i = n7 / n8 = 1250 / 1500 = 0,832. Untuk pinion :

u + 12

= 0,35 ( 65 ) + 12



Zek 7 = Z7 / Cos3 = 90 / Cos3 30

= buah



g / mm2ekuatan tariknya (b)


i = Z8/Z7 = n7/n8maka Z8 = 75. ( 0,83 ) = 60 buah

Z8 = 60 buah ( y6 = 0,130( y6 x b ) = 0,130 x 12,5 = 1,62 Kg/mmR.G AMAN Krn (y5 x b ) pinion > ( y6 x b ) Roda

4. Momen puntir

Mp = 71620

= 71620 ( 85 / 1000 ) = 6087,70 Kg cm


Mpd = V x Mp

= 1,15 x 6087,70

= 7000,85 Kg cm

5. Modul (m)

m = 1,26 Cos

= 1,26 cos 30

= 2,24 mm




Diameter jarak bagi untuk kedua R.G :1. dp5 = 2. dp6 = dp5 x i = 193,98 x 0,75 = 145,48 mm


b = 0,74 Kg/cm2

7. 7.Mengecek perkontakan

c ind =


= 57 x 220 x 1


9. Dimensi Dimensi Z5Z6a (mm)b (mm)m (mm)dp5 (mm)dp6 (mm)Pc (mm)Pn (mm)

75 buah 60 buah169,7825,862,24193,98145,488,117,03

D.UNTUK R.G VII DAN R.G VIII1. Perbandingan Putaran (i)

i = n7 / n8 = 1250 / 1500 = 0,832. Untuk pinion :

u + 12

= 0,35 ( 65 ) + 12



Zek 7 = Z7 / Cos3 = 90 / Cos3 30

= 138 buah



g / mm2

ekuatan tariknya (b)


i = Z8/Z7 = n7/n8

maka Z8 = 90. ( 0,83 ) = 74 buah

Z8 = 74 buah ( y6 = 0,130

( y6 x b ) = 0,130 x 12,5 = 1,62 Kg/mmR.G AMAN Krn (y5 x b ) pinion > ( y6 x b ) Roda

4. Momen puntir

Mp = 71620

= 71620 ( 85 / 1250 ) = 4870,16 Kg cm


Mpd = V x Mp

= 1,15 x 4870,16

= 5600,68 Kg cm5. Modul (m)

m = 1,26 Cos

= 1,26 cos 30

= 1,64 mm



Jarak bagi lingkar ( Pc ) = Pn / Cos5,15 /cos 30 = 5,94 mm

Diameter jarak bagi untuk kedua R.G :

1. dp7 = 2. dp8 = dp7 x i = x 0,83 = 141,45 mm


b = 0,74 Kg/cm27.Mengecek perkontakan

c ind =


= 57 x 220 x 1


9. Dimensi Dimensi Z7Z8a (mm)b (mm)m (mm)dp7 (mm)dp8 (mm)Pc (mm)Pn (mm)

90 buah 60 buah155,9418,931,64170,43141,455,945,15

BAB VIIPENUTUP

6.1. Kesimpulan

A. Dari hasil perhitungan dan perencanaan kopling dapat disimpulkan : I. Perhitungan momen

1. Momen puntir pada poros yang direncanaka Mpd = 42327,42 kg cm

2. Momen gesek Mfr = 50792,9 kg . cm

II. Pemilihan bahan :1. Bahan yang digunakan untuk poros adalah St 60

2.Besar tegangan tarik yang diizinkan ( bol II = 1000 kg/cm2

3.Besar tegangan geser yang diizinkan ((bol II ) = 571.43 kg/cm2

4.Diameter p;oros yang diinginkan ( dp ) = 7,64 cm

III. kopling / plat gesek

1. Diameter rata-rata permukaan plat gesek (Dm) = 81,4 cm

2. Diameter dalam bidang gesek (Din) = 72,34 cm

3. Diameter luar bidang gesek (Dout) = 90,44 cm

4. Berat kopling/plat gesek

berat kampas (G1) =3,12 kg

berat plat kampas (G2) = 9,02 kg

berat plat tengah (G3) = 15,82 kg

berat total kampas (Gtot) =27,96 kg

5. Temperature operasi kopling Top = 242.16 (C

6. Umur kopling = 3,28 tahun

7. Efisiensi kopling ((kop) = 99,86 %B.Dari hasil perhitungan dan perencanaan roda gigi miring dapat disimpulkan : Daya yang akan ditransmisikan ( N ) = 85 HP ( Direncanakan)

Putaran pada R.G I = 450 rpm

putaran pada R.G II dan III = 750 rpm( Direncanakan)

Putaran pada R.G IV dan V = 1000 rpm( Direncanakan)

Putaran pada R.G VI dan VII = 1250 rpm( Direncanakan)

Putaran pada R.G VIII = 1500 rpmA.UNTUK R.G I DAN R.G IIZ1Z2a (mm)b (mm)m (mm)dp1 (mm)dp2 (mm)Pc (mm)Pn (mm)

45 buah27 buah125,3631,522,,73141,85108,879.898,57

B.UNTUK R.G III DAN R.G IV


60 buah 45 buah126,0824,012,08144,10108,877,546,53

C.UNTUK R.G V DAN R.G VIZ5Z6a (mm)b (mm)m (mm)dp5 (mm)dp6 (mm)Pc (mm)Pn (mm)

75 buah 60 buah169,7825,862,24193,98145,488,117,03

D.UNTUK R.G VII DAN R.G VIIIZ7Z8a (mm)b (mm)m (mm)dp7 (mm)dp8 (mm)Pc (mm)Pn (mm)

90 buah 60 buah155,9418,931,64170,43141,455,945,15

6.2. Saran1. Untuk perencanaan ini sebaiknya diperhatikan bahan yang digunakan untuk komponen-komponen kopling.

2. Suatu perencanaan sebaiknya diperhatikan bahwa harga yang didapat dari hasil perhitungan harus lebih kecil dari pada harga yang diizinkan.DAFTAR PUSTAKA

1. V. Dobrovolsky, Machine Elements, Second Edition, Rusia 1985

1, 13, 15, 16, 21, 31, 33.

2. Bahan Kuliah Elemen Mesin II oleh Ir. Zaenab Ali Rune.

3, 4, 5, 6, 7, 11, 12, 14, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 30, 32, 34, 35, 36.

3. Kents, Colin Chemical, Mechanical Engineering Handbook in two. Table 10.

9, 10.

4. Sularso, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, 1987, Jakarta,

PT. Pradnya Paramita.

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

PAGE 1

_1177161473.unknown

_1479543805.unknown

_1480351695.unknown

_1480501876.unknown

_1480501884.unknown

_1480505682.unknown

_1480505684.unknown

_1480505685.unknown

_1480505683.unknown

_1480501885.unknown

_1480501886.unknown

_1480501880.unknown

_1480501882.unknown

_1480501883.unknown

_1480501881.unknown

_1480501878.unknown

_1480501879.unknown

_1480501877.unknown

_1480501869.unknown

_1480501872.unknown

_1480501874.unknown

_1480501875.unknown

_1480501873.unknown

_1480501871.unknown

_1480501870.unknown

_1480351697.unknown

_1480351698.unknown

_1480351696.unknown

_1479803907.unknown

_1480351691.unknown

_1480351693.unknown

_1480351694.unknown

_1480351692.unknown

_1480351689.unknown

_1480351690.unknown

_1480351688.unknown

_1479702357.unknown

_1479703455.unknown

_1479704706.unknown

_1479704824.unknown

_1479705069.unknown

_1479704741.unknown

_1479704634.unknown

_1479703158.unknown

_1479703394.unknown

_1479702745.unknown

_1479545002.unknown

_1479548363.unknown

_1479702150.unknown

_1479545334.unknown

_1479544175.unknown

_1479544973.unknown

_1479544022.unknown

_1177173888.unknown

_1179198937.unknown

_1179208277.unknown

_1179209577.unknown

_1179285254.unknown

_1179208302.unknown

_1179199460.unknown

_1177176282.unknown

_1177176575.unknown

_1177176930.unknown

_1179198906.unknown

_1177176757.unknown

_1177176413.unknown

_1177175531.unknown

_1177175877.unknown

_1177175204.unknown

_1177172955.unknown

_1177173352.unknown

_1177173514.unknown

_1177172974.unknown

_1177161721.unknown

_1177161849.unknown

_1177172947.unknown

_1177161639.unknown

_1177156543.unknown

_1177157268.unknown

_1177160784.unknown

_1177161221.unknown

_1177157467.unknown

_1177156980.unknown

_1177157141.unknown

_1177156831.unknown

_1177155359.unknown

_1177155898.unknown

_1177156468.unknown

_1177155632.unknown

_1177154691.unknown

_1177155070.unknown

_1175523710.unknown

_1176404613.unknown

Documents

Elmes II Perancangan Kopling Dan Roda Gigi