KATA PENGANTARPuji syukur penulis panjatkan kepada Allah Yang
Maha Esa, karena atas berkat dan rahmatnya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan tugas besar elemen mesin III. Laporan ini
merupakan syarat untuk mengikuti ujian semester V. Adapun judul
laporan ini adalah TRANSMISI RODA GIGI MIRING MOTOR SURPA X
125.Dalam penyelesian laporan ini, sebagai penulis mengucapkan
banyak terimakasih kepada bapak Agus Harianto, ST.,MT. sebagai
asisten pembimbing dan sekaligus selaku dosen elemen mesin III yang
membantu, sehingga tugas ini dapat di selesaikan sesuai dengan
waktunya. Tugas ini masih kurang sempurna oleh karena itu kami
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna
menyempurnakan laporan tugas besar elemen mesin III.Semoga laporan
ini dapat memberikan pelajaran dan informasi bagi mahasiswa
fakultas teknik umumnya dan teknik mesin khususnya.
Pangkalan Bun Januari 2016Penyusun
MARFUADNIM:13212010047
DAFTAR ISIHal JuduliLembarAssistensi iiLembarPengesahan iiiKata
Pengantar 1Daftar isi 2Nomenklatur / Istilah yang dipakai (Besaran
dan Satuan)3Bab I Pendahuluan4a. Latar Belakang4b. Tujuan4c.
Batasan Masalah5Bab II Teori Dasar6a. Pengertian Roda Gigi6b.
Klasifikasi Roda Gigi7c. Rumus yang digunakan13Bab III Mekanisme
Sistem Transmisi20a. Pemilihan jenis Roda Gigi20b. Sketsa Roda
Gigi20Bab IV Pembahasan Sistem Transmisi21a. Perhitungan Roda
Gigi21b. Perhitungan Poros33c. Perhitungan Pasak37Bab. V
Kesimpulan38Daftar Pustaka41
Nomenklatur
Daya yang ditranmisikan (P)KwPutaran poros ( n )rpmFaktor
koreksi( )-Torsi ( T )kg.cmKecepatan ( v )m /dtkTegangan kerja ijin
( )mKemiringan ( L )mLebar sisi ( b )mDiameter luar ( )cmGaya berat
( )NGaya aksi radial ( )NModul pahat ( m )-Tenaga kuda yang
ditransmisikan ( p )HpKecepatan putar dari pinion ( NP )rpmGaya
tangensial dari pinion ()-
BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar BelakangPerguruan Tinggi merupakan salah satu alat
penunjang potensial untuk menghasilkan enginer yang ahli dan
profesional. Untuk mencapai sasaran ini diperlukan kurikulum yang
baik, agar terbentuk hubungan yang sinergi antara lembaga
pendidikan dan dunia industri yang terkait. Tugas Elemen Mesin
merupakan salah satu latihan yang baik bagi mahasiswa agar dapat
mengaplikasikan ilmu yang telah diperolehnya ke dalam bentuk suatu
analisis dari suatu peralatan. Selain untuk menambah wawasan
mahasiswa, tugas ini dapat menjadi tantangan tersendiri bagi
mahasiswa dalam menguji keseriusannya dalam menempuh pendidikannya
di perguruan tinggi ini.Proses perancangan telah ada sejak manusia
diciptakan, karena sifat manusia yang ingin mudah dalam menjalani
hidupnya dan pada dasarnya proses perancangan memang ditujukan
untuk memudahkan manusia untuk memenuhi kebutuhannya. Proses
perancangan sangat banyak kelompoknya, bisa dikatakan tidak
terbatas, sesuai dengan kebutuhan manusia yang tidak pernah puas
dengan apa yang ada. Sebagai mahasiswa teknik mesin sudah pasti
harus bisa merancang sesuatu yang bisa memudahkan untuk memenuhi
kebutuhan yang tentu berkaitan dengan bidangnya.
Tapi untuk merencanakan sesuatu yang dapat memudahkan untuk
memenuhi kebutuhan bukan hal yang mudah, apalagi di zaman sekarang
ini yang bisa dikatakan segalanya telah ada tetapi manusia tidak
pernah puas dan ingin lebih mudah lagi. Untuk sampai pada hasil
rancangan harus melalui proses yang rumit dan panjang.Di zaman
sekarang ini yang segalanya sudah tersedia, proses perancangan
dapat dipermudah. Dengan berbagai organisasi yang mengeluarkan
standar-standar tertentu untuk bermacam-macam elemen mesin, para
perancang tidak perlu membuat keseluruhan elemen mesin yang akan
digunakan dalam rancangannya. Tetapi yang sulit bagi para perancang
adalah proses pemilihan elemen mesin yang tepat, yang dapat
memenuhi persyaratan si perancang itu sendiri. Dalam perancangan
mesin kali ini , mencoba mengangkat permasalahan tentang Gearbox.
Gearbox merupakan salah satu komponen dari suatau mesin yang berupa
rumah untuk roda gigi. Komponen ini harus harus memiliki kontruksi
yang tepat agar dapat menempatkan poros poros roda gigi pada sumbu
yang benar sehingga roda gigi dapat berputar dengan baik. Maka dari
itu dengan sedikit mungin gesekan yang terjadi. Selain harus
memilki konstruksi yang tepat, terdapat beberapa kriteria yang
dapat dipenuhi oleh komponen ini yaitu dapat meredam getaran yang
timbul akibat putaran dan gesekan pada roda gigi. Dari kesulitan
konstruksi yang disyaratkan dan pemenuhan kriteria yang dibutuhkan,
maka kami bermaksud membuat produk tersebut sebagai objek
perancangan tugas elemen mesin.Pembuatan produk tersebut dengan
memperhatikan spesifikasi yang diinginkan.
1.2Batasan MasalahPenulis akan membatasi pembahasan hanya sampai
memperhitungkan aspek mekanika saja dan terbatas kepada
komponen-komponen mesin yang telah dipelajari pada mata kuliah
elemen mesin I. Sedangkan aspek-aspek yang lainnya yang akan
dibahas secara sekilas saja. Dalam laporan tugas elemen mesin I ini
penulis membatasi permasalahan hanya pada perhitungan beberapa
komponen pada roda gigi.Metode pengukuran yang kami pilih sangat
sederhana, dengan menghitung kembali roda gigi dengan melihat
spesifikasi pada kendaraan bermotor. 1.3TujuanAdapun tujuan dari
mata kuliah ini adalah sebagai berikut :1. Mengenal beberapa
komponen mesin beserta beban utamanya. 2. Memahami tahap tahap
perancangan roda gigi. 3. Mampu membuat gambar sket dan gambar
teknik dari komponen yang dirancang.4. Menentukan variable yang
akan dittemukan di lapangan.
1.4Sistematika Penulisan dan PembahasanDalam laporan ini penulis
melakukan pembahasan secara sistematis dengan sistematika sebagai
berikut:Bab I berisi tentang latar belakang desain, batasan masalah
beserta tujuan penulis dalam mengerjakan tugas elemen mesin.Bab II
berisi tentang teori dasar tentang komponen-komponen padr roda
gigi. Bab III berisi perhitungan roda gigi pada kendaraan bermotor
sesuai spesifikasi yang telah di pilih pda tipe kendaraan.Bab IV
berisi tentang hasil dan analisa roda gigi. Bab V berisi tentang
kesimpulan hasil perhitungan dan analisis roda gigi. Di samping itu
laporan ini juga membuat beberapa lampiran yang berisikan tentang
gambar teknik dan tabel tabel yang diperlukan data perancangan roda
gigi.
BAB IITINJAUAN PUSTAKA Rodagigi digunakan untuk mentransmisikan
daya besar dan putaran yang tepat. Rodagigi memiliki gigi di
sekelilingnya, sehingga penerusan daya dilakukan oleh gigi-gigi
kedua roda yang saling berkait. Rodagigi sering digunakan karena
dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan lebih
kompak daripada menggunakan alat transmisi yang lainnya, selain itu
rodagigi juga memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan
alat transmisi lainnya, yaitu : Sistem transmisinya lebih ringkas,
putaran lebih tinggi dan daya yang besar. Sistem yang kompak
sehingga konstruksinya sederhana. Kemampuan menerima beban lebih
tinggi. Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor
terjadinya slip sangat kecil. Kecepatan transmisi rodagigi dapat
ditentukan sehingga dapat digunakan dengan pengukuran yang kecil
dan daya yang besar.
Rodagigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap
antara dua poros. Di samping itu terdapat pula rodagigi yang
perbandingan kecepatan sudutnya dapat bervariasi. Ada pula rodagigi
dengan putaran yang terputus-putus. Dalam teori, rodagigi pada
umumnya dianggap sebagai benda kaku yang hampir tidak mengalami
perubahan bentuk dalam jangka waktu lama.
2.1 Klasifikasi RodagigiRodagigi diklasifikasikan sebagai
berikut : Menurut letak poros. Menurut arah putaran. Menurut bentuk
jalur gigi
2.1.1 Menurut Letak PorosMenurut letak poros maka rodagigi
diklasifikasikan seperti tabel berikut :Letak Poros Roda Gigi
Keterangan
Roda Gigi dengan Poros SejararRoda gigi LurusRoda gigi
MiringRoda gigi Miring GandaKlasifikasi atas dasar bentukalur
gigi
Roda gigi dengan poros berpotongan Roda gigi kerucut lurusRoda
gigi kerucut spiralRoga gigi kerucut zerolRoda gigi kerucut
miringRoda gigi miring ganda Klasifikasi atas dasarbentuk jalur
gigi
Rodagigi permukaan dengan porosBerpotonganRodagigi dengan
porosberpotongan berbentukistimewa
Rodagigi miring silangBatang gigi miring silangKontak gigiGerak
lurus dan berputar
Rodagigidengan porossilangRodagigi cacing silindrisRodagigi
cacing selubung gandaRodagigi cacing sampingRodagigi
hiperboloidRodagigi hipoidRodagigi permukaan silang5
2.2.2 Menurut arah putaranMenurut arah putarannya, rodagigi
dapat dibedakan atas : Rodagigi luar ; arah putarannya berlawanan.
Rodagigi dalam dan pinion ; arah putarannya sama
2.2.3 Menurut bentuk jalur gigiBerdasarkan bentuk jalur giginya,
rodagigi dapat dibedakan atas :
2.2.3.1 Rodagigi Lurus
Rodagigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel.
Dibandingkan dengan jenis rodagigi yang lain rodagigi lurus ini
paling mudah dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga
harganya lebih murah. Rodagigi lurus ini cocok digunakan pada
sistim transmisi yang gaya kelilingnya besar, karena tidak
menimbulkan gaya aksial.
Gambar 2.1 Rodagigi Lurus
Ciri-ciri rodagigi lurus adalah :1. Daya yang ditransmisikan
< 25.000 Hp2. Putaran yang ditransmisikan < 100.000 rpm3.
Kecepatan keliling < 200 m/s4. Rasio kecepatan yang digunakan
Untuk 1 tingkat ( i ) < 8 Untuk 2 tingkat ( i ) < 45 Untuk 3
tingkat ( i ) < 200 ( i ) = Perbandingan kecepatan antara
penggerak dengan yangdigerakkan5. Efisiensi keseluruhan untuk
masing-masing tingkat 96% - 99%tergantung disain dan
ukuran.Jenis-jenis rodagigi lurus antara lain :
1. Rodagigi lurus (external gearing)Rodagigi lurus (external
gearing) ditunjukkan seperti gambar 2.2. Pasangan rodagigi lurus
ini digunakan untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah
yang berlawanan.
Gambar 2.2 Rodagigi Lurus Luar2. Rodagigi dalam (internal
gearing)Rodagigi dalam dipakai jika diinginkan alat transmisi yang
berukuran kecil dengan perbandingan reduksi besar.3. Rodagigi Rack
dan PinionRodagigi Rack dan Pinion (gambar 2.3) berupa pasangan
antara batang gigi dan pinion rodagigi jenis ini digunakan untuk
merubah gerakan putar menjadi lurus atau sebaliknya.
Gambar 2.3 Rodagigi Rack dan Pinion
4. Rodagigi permukaanRodagigi lurus permukaan (gambar 2.4)
memiliki dua sumbu saling berpotongan dengan sudut sebesar 90.
Gambar 2.4 Roda gigi permukaan.2.2.3.2 Roda gigi MiringRoda gigi
miring hampir sama dengan roda gigi lurus, tetapi dalam
pengoprasiannya roda gigi lurus lebih lembut dan tingkat
kebisingannya rendah perkontakan antara gigi lebih dari 1.
Gambar 2.5 Roda gigi miringCiri cirri roda gigi mirng : Arah
gigi membentuk sudut terhadap poros. Distribusi beban sepanjang
garis kontak tidak uniform Kemampuan pembebanan lebih besar dari
roda gigi lurus Gaya aksial lebih besar sehingga memerlukan
bantalan aksial dan roda gigi yang kokoh.
Jenis jenis roda gigi miring antara lain ;1. Roda Gigi Miring
Biasa
Gambar 2.6 Roda gigi Miring Biasa
2. Roda Gigi Miring Silang
Gambar 2.7 Roda gigi Miring Silang3. Roda gigi Miring Ganda
Gambar 2.8 Roda gigi Miring Ganda
4. Roda gigi Mirirng Bersambung
Gambar 2.9 Roda gigi mirirng Bersambung
2.2.3.3 Roda gigi Kerucut Roda gigi kerucut digunakan untuk
mentransmisikan 2 buah poros yang saling berpotongan.
Gambar 2.10 Roda gigi Kerucut Jenis jenis roda gigi kerucut :1.
Roda gigi lurus kerucut
Roda gigi kerucut miring
Gambar 2.11 Roda gigi kerucut miring2. Roda gigi kerucut
Spiral
Gambar 2.12 Roda gigi Kerucut Spiral 3. Roda gigi Kerucut
hypoid
Gambar 2.13 roda gigi kerucut hypoid
2.2.3.4 Roda gigi Cacing Ciri-ciri roda gigi cacing adalah :1.
Kedua sumbu saling bersilang dengan jarak sebesar a, biasanya sudut
yang dibentuk kedua sumbu sebesar 90o. 2. Kerjanya halus dan hampir
tanpa bunyi 3. Umumnya transmisi tidak dapat dibalik untuk menaikan
putaran dari roda cacing ke cacing (mengunci sendiri).4.
Perbandingan reduksi dapat dibuat sampai 1 : 150.5. Kapasitas beban
yang besar dimungkinkan karena kontak beberapa gigi biasanya 2
sampai 4. 6. Roda gigi cacing efisiensinya sangat rendah, terutama
jika sudut kisarannya kecil.
Batasan roda gigi cacing adalah :a) Kecepatan roda gigi cacing
maksimun 40.000 rpmb) Kecepatan keliling roda gigi cacing maksimum
69 m/s c) Tosi maksimun roda gigi cacing adalah 70.000 m kgf d)
Gaya keliling roda gigi cacing maksimum 80.000 kgfe) Diameter roda
gigi cacing maksimum 2 m f) Daya maksimum 1.400 HpPeningkatan
pemakaian roda gigi cacing seperti pada gambar 2.15 dibatasi pada
nilai i antara 1 sampai dengan 5 , karena dengan ini dapat
mentransmisikan daya yang besar dengan efisiensi yang tinggi dan
selanjutnya hubungan seri dengan salah satu tingkat roda gigi lurus
sebelum atau sesudahnya untuk dapat mendapat reduksi yang lebih
besar dengan efisiensi yang lebih baik.
Gambar 2.15 Roda gigi Cacing.Pemakaian dari roda gigi cacing
meliputi : gigi reduksi untuk semua transmisi samapi daya 1.400
HPDiantaranya pada lift, motor Derek, untuk mesiln tekstil,
rangkakaian kemudi kapal, mesin bor vertikal, mesin frais dan juga
untuk berbagai sistem kemudi kendaraan. Adapun frofil dari roda
gigi cacing ditunjukan seperti pada gambar 2.16 :
Gambar 2.16 profil roda gigi cacing 1. N-worm atau A-wornGigi
cacing yang punya profil trapozidal dalam bagian normal dan bagian
aksial, diproduksi dengan menggunakan mesin bubut dengan pahat yang
berbentuk trapezium, serta tanpa proses penggrindaan. 2. E worn
Gigi cacing yang menunjukan involut pada gigi miring dengan antara
87o sampai dengan 45o. 3. K-wornGigi cacing yang dipakai untuk
perkakas pahat mempunyai bentuk trapezoidal, menunjukan dua
kerucut. 4. H- worn Gigi cacing yang dipakai untuk perkakas pahat
yang berbentuk cembung .Tipe tipe yang perpenggerak roda gigi
cacing antara lain :a. Cylindrical worm gear dengan pasangan gigi
globoid.
Gambar 2.17 Cylindical Worm Gear dengan pasangan Gigi Globoid.b.
Globoid worm gear dipasangkan dengan roda gigi lurus.
Gambar 2.18 Globoid worm drive dipasangkan roda gigi lurus. c.
Globoid worm drive dipasangkan dengan roda gigi globoid.
Gambar 2.19 worm drive dipasangkan dengan roda gigi floboidd.
Roda gigi cacing krucut dipasangkan dengan roda gigi kerucut
globoid yang dinamai dengan roda gigi spiroid (gambar 2.20)
Gambar 2.20 Roda gigi cacing krucut dipasangkan dengan roda gigi
kerucut globoid.
2.3 perbandigan putaran dan perbandingan Roda gigiJika putaran
roda gigi yang berpasangan dinyatakan dengan n1 (rpm) pada poros
penggerak dan n2 (rpm) pada poros yang digerakkan, diameter
lingkaran jarak bagi d1 (mm) dan d2 (mm) dan jumlah gigi z1 dan z2
, maka perbandingan putaran u adalah :
U== =
= = iHarga I adalah perbandingan antara jumlah gigi pada roda
gigi dan pinion, dikenal juga sebagai perbandingan transmisi atau
perbandingan roda gigi. Perbandingan ini dapat sebesar 4 sampai 5
dalam hal roda gigi lurus standar, dan dapat diperbesar sampai 7
dengan perubahan kepala. Pada roda gigi miring ganda dapat sampai
10.Jarak sumbu poros alumunium (mm) dan diameter lingkaran jarak
bagi d1 dan d2 (mm) dapat dinyatakan sebagai berikut :
= = d1= d2=
2.4 Nama-nama Bagian Roda gigiBerikut beberapa buah istilah yang
perlu diketahui dalam perancangan roda gigi yang perlu diketahui
yaitu :1. Lingkaran pitch (pitch circle)Lingkaran khayal yang
menggelinding tanpa terjadinya slip. Lingkaran ini merupakan dasar
untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi, jarak
antara gigi dan lain-lain.2. Pinion Roda gigi yang lebih kecil
dalam suatu pasangan roda gigi.3. Diameter lingkaran pitch (pitch
circle diameter)Merupakan diameter dari lingkaran pitch.4. Diameter
pitch Jumlah gigi persatuan pitch diameter.5. Jarak bagi lingkar
(circular pitch)Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua
gigi yang berdekatan atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan
jumlah gigi, secara formula dapat ditulis :6. Modul
(module)Perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi.7. Adendum (dedendum) Jarak antara lingkaran kepala dengan
lingkaran pitch dengan lingkaran pitch diukur dalam arah radial.8.
Dedendum (dedendum)Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran
kaki yang diukur dalam arah radial.
9. Working DepthJumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang
roda gigi yang berkontak dikurangi dengan jarak poros.10. Clearance
CircleLingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari
gigi yang berpasangan.11. Pitch pointTitik singgung dari lingkaran
pitch dari sepasang roda gigi yang berkontak yang juga merupakan
titik potong antara garis kerja dan garis pusat.12. Operating pitch
circleLingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang
berkontak dan jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang
secara teoritis benar.13. Addendum circleLingkaran kepala gigi
yaitu lingkuran yang membatasi gigi.14. Dedendum circleLingkaran
kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi.15. Width of
spaceTebal ruang antara roda gigi diukur sepanjang lingkaran
pitch.16. Sudut tekan (pressure angle)Sudut yang dibentuk dari
garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala gigi.17. Kedalaman
total (total depth)Jumlah dari addendum dan dedendum.18. Tebal gigi
(tooth thickness)Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch.19.
Lebar ruang (tooth space)Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang
lingkaran pitch.20. Backlash Selisih antara tebal gigi dengan lebar
ruang.21. Sisi kepala (face of tooth)Permukaan gigi diatas
lingkaran pitch.22. Sisi kaki(flank of tooth)Permukaan gigi dibawah
lingkaran pitch.23. Puncak kepala (top land)Permukaan dipuncak
gigi.24. Lebar gigi (face width)Kedalaman gigi diukur sejajar
sumbunya.
BAB IIIPERHITUNGAN RODA GIGI 3.1 Menentukan Ukuran Roda
GigiUntuk merancang roda gigi yang mamapu mentransmisikan daya
maksimum sebesar 9,8 ps pada putaran 7500 rpm. Pada mobil Honda
supra x 125 dan direncanakan menggunakan roda gigi miring: Hal hal
yang direncanakan diantara lain: Sudut miring , = 22 Sudut tekanan,
= 19 Jarak sumbu poros, a = 95 mm Muodul (m) = 2,5 Perbandingan
transmisi : z2 z1I1 = 35/14I2 = 31/20I3 = 23/20I4 = 26/24
Karena dasar dalam perencanaan roda gigi itu perbandingan
kecepatan atau perbandingan transmisi (I), yaitu perbandingan
lingkungan jarak roda gigi yang satu dengan jumlah gigi yang ke
dua.
Perhitungan Transmisi 1 Dimensi roda gigi Diameter tusuk , Dt:
Dt1= m z1 Dt2= m z= 2,5 x 14= 2,5 x 35= 35mm = 87,5 mm Diameter
kepala, Dk:Dk1= m (z1+2)Dk2= m (z2+2)= 2,5 (14+2)= 2,5 (35+2)= 40
mm= 92,5 mm Diameter kaki , Df : Df= m (Z1-2)Df= m (Z2-2)= 2,5
(14-2)= 2,5 (35-2)= 30 mm = 82,5 mm
Perhitungan Transmisi 2 Dimensi roda gigi: Diameter tusuk, Dt :
Dt1= m Z1Dt2= m Z2= 2,5x 20= 2,5 x 31= 50 mm = 77.5 mm Diameter
kepala, Dk : Dk1= m (Z1 + 2)Dk2= m (Z2+ 2)= 2,5 x (20 + 2 )= 2,5 x
(31 +2)= 55 mm= 82,5 mm Diameter kaki , Df : Dk1= m (Z1-2)Dk2= m
(Z2-2)= 2,5 (20 2 )= 2,5 (31 -2)= 45 mm = 72,5 mm
Perhitungan Transmisi 3 Diamater roda gigi : Diameter tusuk, Dt:
Dt1= m z1Dt2= m z2= 2,5 x 20= 2,5 x 23= 50 mm= 57,5 mm Diameter
kepala, Dk: Dk1= m (z1 + 2)Dk2= m (z2+2)= 2,5 x (20 + 2 )= 2,5 x
(23 + 2)= 55 mm = 62,5 mm Diameter kaki, Df : Dk1= m (Z1-2)Dk2= m
(Z2-2)=2,5 x (20 2 )= 2,5 x (23 -2)= 45 mm= 52,5 mm
Perhitungan Transmisi 4 Diameter roda gigi : Diameter tusuk, Dt:
Dt1= m z1Dt2= m z2= 2,5 x 24= 2,5 x 26= 60 mm= 65 mm Diameter
kepala, Dk: Dk1= m (z1 + 2)Dk2= m (z2+2)= 2,5 x ( 24 + 2 )= 2,5 x (
26+ 2)= 65 mm = 70 mm Diameter kaki, Df: Dk1= m (Z1-2)Dt2= m
(Z2-2)= 2,5 x (24 2 )= 2,5 x (26-2)= 55 mm= 60 mm
Tabel 3.1 Tabel Dimensi Roda GigiTransmisi
Z1(gigi)Z2(gigi)Dt1(mm)Dt2(mm)Dk1(mm)Dk2(mm)Df1(mm)Df2(mm)
1143535874092,53082,5
220315077,55582,54572,5
320235057,55562,54552,5
42426606565705560
3.2 Menentukan jarak sumbu poros pada roda gigiJarak sumbu poros
pada roda gigi adalah perbandingan antara jumlah dari diameter
jarak bagi lingkaran pada roda gigi di bagi 2: = = = 61 mm
Kekuatan gigi Untuk penghitungan kekuaatan gigi digunakan dua
metode yang paling dasar pada perhitungan dan diutamakan pada
kekuatan terhadap lenturan dan tekanan pada permukaan gigi. Kedua
metode ini merupakan metode perencanaan menurut standart. Untuk
melakukan perencanaan roda gigi perlu diketahiu seperti hal- hal
berikut ini : Bahan Pinyon S45C dengan : Kekuatan tarik b : 58
(N/mm2) Kekuatan permukaan sisi gigi , Hb: 198 Tegangan lenturan
yang diizinkan al: 30 N/mm2 Misalkan faktor tegangan kontak diambil
antara baja dengan kekrasan (200Hb) dengan besi cor maka Hk : 0,079
N/mm2. Maka perhitungan dapat dilakukan sebagai berikut : Transmisi
1 Z1=14Y1= 0,276Z2= 53Y2= 0.408= 0,409 Kecepatan V= = = 13,18 m/s
Gaya tangensial ft= = = 804, 85 N Faktor dinamis Fv= = = 0,31 Beban
lentur yang diizinkan persatuan lebar F1b1= a1 .m .Y1 .fv= 30 x 3 x
0,276 x 0,31= 7,70 N/m F2b2= a1 .m .Y2 .fv= 30 x 3 x 0,409 x 0,31=
11,41 N/m Beban permukaan yang diizinkan persatuan lebar F1H = Fv
.kH .dt1 .= 0,31 x 0,079 x 42 x = 1,62 N/mm
Transmisi 2 Z1= 22Y1= 0,327 + = 0,3276Z2= 45Y2= 0.396= 0,397
Kecepatan V= = = 20,72, m/s Gaya tangensial ft= = = 511.96N Faktor
dinamis Fv = = = 0,54
Beban lentur yang diizinkan persatuan lebar F1b1= a1 .m .Y1 .fv=
30 x 3 x 0,3276 x 0,54= 15,92 N/mmF2b2= a1 .m .Y2 .fv= 30 x 3 x
0,397 x 0,54= 19,92 N/m Beban permukaan yang diizinkan persatuan
lebar F1H = Fv .kH .dt1 .= 0,54 x 0,079 x 66 x = 3,78 N/mm
Transmisi 3
Z1= 28Y1= 0,349 + = 0,3499Z2= 38Y2= 0,349 Kecepatan V= = = 26,37
m/s Gaya tangensial ft= = = 402,27 N Faktor dinamis Fv = = = 0,51
Beban lentur yang diizinkan persatuan lebar F1b1= a1 .m .Y1 .fv= 30
x 3 x 0,3499 x 0,51= 16,06 N/m F1b2= a1 .m .Y2 .fv= 30 x 3 x 0,383
x 0,51= 17,57 N/mm Beban permukaan yang diizinkan persatuan lebar
F1H = Fv .kH .dt1 .= 0,51 x 0,079 x 48 x = 3,89N/mm Transmisi 4 Z1=
33Y1= 0,358 + = 0,359Z2= 33Y2= 0,358= 0,359
Kecepatan V= = = 31,08 m/s Gaya tangensial ft= = = 341,31 N
Faktor dinamis Fv = = = 0,49
Beban lentur yang diizinkan persatuan lebar F1b1= a1 .m .Y1 .fv=
30 x 3 x 0,359 x 0,49= 15,83 N/m F1b2= a1 .m .Y2 .fv= 30 x 3 x
0,359 x 0,399= 14,65 N/m Beban permukaan yang diizinkan persatuan
lebar F1H = Fv .kH .dt1 .= 0,49 x 0,079 x 99 x = 3,83N/mm Transmisi
5Z1= 36Y1= 0.371= 0,372Z2= 30Y2= 0,358
Kecepatan V= = = 33,91 m/s Gaya tangensial ft= = = 312,82 N
Faktor dinamis Fv = = = 0,48 Beban lentur yang diizinkan persatuan
lebar F1b1= a1 .m .Y1 .fv= 30 x 3 x 0,372 x 0,48= 16,07 N/mm F1b2=
a1 .m .Y2 .fv= 30 x 3 x 0,358 x 0,48= 15,46 N/mm Beban permukaan
yang diizinkan persatuan lebar F1H = Fv .kH .dt1 .= 0,48 x 0,079 x
108 x = 3,72N/mm
Tabel 3.2 Hasil Perhitugan Efisiensi Gigi
TransmisiZ1Z2VFtFvFb1Fb2F1H
1145313,18804,850,317,7011,411,62
2224520,72511,960,5415,9219,293,78
3283826,37402,270,5116,0617,573,89
4333331,08341,310,4915,8315,833,83
5363033,91312,820,4816,0715,463,72
3.4 Perhitungan Efisiensi Roda GigiPerhitungan efisiensi roda
gigi diambil berdasarkan data jumlah roda gigi masing masing.
Efisiensi roda gigi yang akan dihitung adalah efisiensi masing
masing transmisi., efisiensi mekanis dan efisiensi total. Jumlah
roda gigi pada setiap roda gigi :
Z1= 14Z6= 38Z11= 16Z2= 53Z7= 33Z12= 52Z3= 22Z8= 33Z13= 70Z4=
45Z9= 36Z5= 28Z10= 30a. Efisiensi Transmisi 11= 1 - = 1 - = 0,9785=
97,85
b. Efisiensi Transmisi 22= 1 - = 1 - = 0,9784= 97,84
c. Efisiensi Transmisi 33= 1 - = 1 - = 0,9776= 97,76
d. Efisiensi Transmisi 5 v= 1 - = 1 - = 0,9825= 98,25e.
Efisiensi Transmisi MundurR= 1 - = 1 - = 0,965= 96,5
f. Efisiensi Transmisi Mekanismax= 1 . 2 .3 .v .R .bantalan=
0,9785 x 0,9784 x 0,9776 x 0,9825x 0,965x 0,99= 0,8784= 87,84g.
Efisiensi TotalKerugian daya , PgDaya maksimum mesin, Pmaks = 104
psPg= Pmaks (1-max) = 10 4(1- 87,84) = 12,64 kWJadi Efisiensi total
,total :total= x 100= x 100= 87.84BAB IVHASIL DAN ANALISA
Tabel 3.1 Tabel Dimensi Roda Gigi.Transmisi
Z1(gigi)Z2(gigi)Dt1(mm)Dt2(mm)Dk1(mm)Dk2(mm)Df1(mm)Df2(mm)
11453421594816536153
22245661357222560129
32838841149012078108
4333399991051059393
53630108901149610284
Tabel 3.2 Hasil Perhitugan Efisiensi Gigi
TransmisiZ1Z2VFtFvFb1Fb2F1H
1145313,18804,850,317,7011,411,62
2224520,70511,960,5415,9219,293,78
3283826,37402,270,5116,0617,573,89
4333331,08341,310,4915,8315,833,83
5363033,91312,820,4816,0715,463,72
BAB VKESIMPULAN 5.1 KesimpulanPenulis menyimpulkan bahwa fungsi
roda gigi adalah meneruskan daya dari putaran mesin ke roda. Dengan
adanya perbedaan roda gigi antara transmisi 1 dengan yang lainnya
maka gaya yang dihasilkan dan kecepatan yang dihasilkan berbeda
beda. Apabila dilihat dari pergesekan atau hubungan antara roda
gigi 1 dengan yang lainnya maka dapat dipastikan perpindahan roda
gigi akan sangat kasar, oleh karena itu maka diperlukan sinkroniser
ring yang berfungsi untuk memperhalus perpindahan roda gigi, dan
biasanya bahan dari sinkroniser ring terbuat dari bahan kuningan.
Dengan melihat hasil yang sudah didapat :Efisiensi max pada mobil
Bus HINO R260 RK8JSKA-NHJ adalah 87,84 % dengan besarnya efisiensi
ini berarti perhitungan ini sudah dapat digunakan. 5.2 Saran Untuk
transmisi 5 agar mendapatkan kecepatan yang lebih tinggi maka Z1
bisa diperbesar dan Z2 diperkecil
DAFTAR PUSTAKAModul Kuliah, Elemen Mesin II, Universitas Darma
Persada, JakartaGeorge H. Martin, Kinematika dan Dinamika Teknik,
Edisi II, Erlangga, Jakarta, 1984G. Neiman, Elemen Mesin, Erlangga
Jakarta, 1986Sularso.Ir. MSME, Elemen Mesin, PT. Pradya Paramita,
Jakarta 1997
LAMPIRAN
Berdasarkna bahan yang akan kita gunakan untuk tegangan lentur
yang diizinkan pada roda gigi transmisi adalah baja karbon untuk
konstruksi mesin dan tingkat kekuatan bahan yang kita pilih S 35 C
.Kelompok Bahan Lambang Bahan Kekuatan Tarik b (kg /mm2)Kekerasan
(brinel) HbTegangan Lentur yang diizinkan
Besi Cor FC 15FC 20FC 25FC 30
15202530140-160160-180180-240190-240791113
Baja Cor SC 42SC 46SC 49424649140160190121920
Baja Karbon Untuk Konstrusi Mesin S 25 CS 35 CS 45
C455358123-183149-207167-229212630
Baja Paduan dengan Pengerasan Kulit S 15 CK50400 (dicelup dingin
didalam minyak)30
SNC 21SNC 2280 100600 (dicelup dingin didalam air )30
Baja Krom Nikel SNC 1SNC 2SNC
3758595212-225248-302269-32135-4040-6040-60
Perunggu Logam Delta Perunggu Fosfer Perunggu Nikel
1835-6019-3064-9085-80-100180-260510 sd 20 5 sd 7 20-30
Damar Phoner3 sd 5
Tabel 1.1 Tegangan lentur yang diizinkan apada bahan Roda
GigiFaktor tegangan kontak diambil diantara baja dengan kekerasan
(250Hb) dengan corm aka KH= 0.130 N/mm2.
Bahan Roda gigi (kekerasan Hb)KhKg/mm2
Pinyon Roda Gigi Besar
Baja (150)Baja (150)0,027
Baja (200)Baja (150)0,039
Baja (250)Baja (150)0,035
Baja (200)Baja (200)0,035
Baja (250)Baja (200)0,069
Baja (300)Baja (200)0,086
Baja (250)Baja (250)0,086
Baja (300)Baja (250)0,107
Baja (350)Baja (250)0,130
Baja (300)Baja (300)0,130
Baja (350)Baja (300)0,154
Baja (400)Baja (300)0,168
Baja (350)Baja (350)0,182
Baja (400)Baja (350)0,210
Baja (500)Baja (350)0,226
Bahan Roda gigi (kekerasan Hb)KhKg/mm2
Pinyon Roda Gigi Besar
Baja (400)Baja (400)0,311
Baja (500)Baja (400)0,329
Baja (600)Baja (400)0,348
Baja (500)Baja (500)0,389
Baja (600)Baja (600)0,569
Baja (150)Besi cor0,039
Baja (200)-0,079
Baja (250)-0,130
Baja (300)-0,139
Baja (150)Perunggu fosfor0,041
Baja (200)-0,082
Baja (250)-0,135
Besi CorBesi Cor0,188
Besi Cor NikelBesi Cor Nikel0,186
Besi Cor NikelPerunggu fosfor0,155
Tabel 1.2 Tegangan kontak pada Roda GigiFaktor keamanan
pembebanan dinamis kita pilih kecepatan sedang :Kecepatan rendah V
= 0,5 10 m/sFv =
Kecepatan sedang V = 5 20 m/sFv =
Kecepatan tinggi V = 20 50 m/sFv =
Tabel 1.3 Faktor Dinamis.
Jumlah GigiYJumlah GigiY
100,201250,339
110,226270,349
120,254300,358
130,261340,371
140,276380,383
150,276430,396
160,295500,408
170,289600,421
180,302750,434
190,3141000,446
200,321500,459
210,3273000,471
230,333Batang gigi0,484
Tabel 1.4 Faktor Bentuk Gigi
1
