Embed Size (px)
Citation preview
Roni Setiawan
RODA GIGI
Oleh:
Roni Setiawan (08518241014)
PRODI P.T. MEKATRONIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI TOGYAKARTA
2010/2011
PRODI P.T. MEKATRONIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI TOGYAKARTA
PENDAHULUAN
Mekatronika adalah salah satu cabang ilmu yang mempelajari tentang
robot. Struktur robot tidak pernah terlepas dari konstruksi mekanik, dan kendali
elektronis. Jika kita mendesain suatu mekanik yang bergerak, semisal adalah
robot, hal penting yang tidak bisa kita tinggalkan adalah konstruksi dan transmisi
gerakan, serta perhitungan torsi untuk menggerakkan roda maupun sendi. Roda
gigi atau gear memungkinkan kita untuk merubah kecepatan putaran dan torsi
untuk menyesuaikan motor dengan kondisi bebannya. Roda gigi adalah alat yang
mentransmisikan daya dengan menggunakan dua buah roda berbentuk silinder
atau kerucut dimana terdapat gigi yang saling bersinggungan pada kelilingnya
salah satu diputar maka yang lain akan ikut berputar pula. Roda gigi juga
memungkinkan kita untuk mentransmisikan daya motor dari tangkai (shaft) satu
ke yang lain. Konsepnya sebenarnya bukan hal yang baru. Orang bangsa Yunani
kuno sudah menggunakan roda gigi terbuat dari kayu untuk mentransmisikan daya
dari kincir air ke mesin penggiling. Di zaman sekarang ini, roda gigi terbuat dari
potongan metal atau plastik yang presisi sehingga transmisi daya lebih efisien.
A. Teori Roda Gigi
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. Roda gigi
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.
B. Klasifikasi Roda Gigi
Roda gigi di klasifikasikan menurut letak poros, arah putaran, dan bentuk
jalur gigi.
1. Menurut letak poros maka rodagigi diklasifikasikan seperti tabel
berikut :
a. Roda gigi dengan poros sejajar, contoh:
Roda gigi lurus, roda gigi miring, roda gigi miring ganda, roda gigi
luar, roda gigi dalam dan pinyon, batng gigi dan pinyon
b. Roda gigi dengan poros berpotongan, contoh:
Roda gigi kerucut lurus, roda gigi kerucut miring, roda gigi kerucut
spiral
c. Roda gigi dengan poros silang, contoh:
Batang gigi miring silang, roda gigi miring silang, roda gigi cacing,
roda gigi hyperboloid, roda gigi hypoid
2. Menurut arah putaranya, roda gigi diklasifikasikan seperti tabel
berikut :
a. Arah putaran berlawanan, contohnya pada roda gigi luar
b. Arah putaranya sama, contohnya pada roda gigi dalam dan pinyon
3. Menurut bentuk jalur gigi, rodagigi diklasifikasikan seperti tabel
berikut :
a. Roda gigi lurus
Rodagigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar.
Dibandingkan dengan jenis rodagigi yang lain rodagigi lurus ini
paling mudah dalam proses pengerjaannya sehingga harganya lebih
murah. Rodagigi lurus ini cocok digunakan pada sistim transmisi
yang gaya kelilingnya besar, karena tidak menimbulkan gaya
aksial.Ciri-ciri rodagigi lurus adalah :
Daya yang ditransmisikan < 25.000 Hp
Putaran yang ditransmisikan < 100.000 rpm
Kecepatan keliling < 200 m/s
Rasio kecepatan yang digunakan
o Untuk 1 tingkat ( i ) < 8
o Untuk 2 tingkat ( i ) < 45
o Untuk 3 tingkat ( i ) < 200
( i ) = Perbandingan kecepatan antara penggerak dengan
yang digerakkan
Efisiensi keseluruhan untuk masing-masing tingkat 96% -99%
tergantung desain dan ukuran.
Jenis-jenis rodagigi lurus antara lain :
Rodagigi lurus luar (external gearing), pasangan rodagig lurus
ini digunakan untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam
arah yang berlawanan.
Rodagigi lurus dalam (internal gearing), dipakai jika diinginkan
alat transmisi yang berukuran kecil dengan perbandingan
reduksi besar.
Rodagigi Rack dan Pinyon, berupa pasangan antara batang gigi
dan pinion rodagigi jenis ini digunakan untuk merubah gerakan
putar menjadi lurus atau sebaliknya.
Rodagigi permukaan, memiliki dua sumbu saling berpotongan
dengan sudut sebesar 90°.
b. Roda gigi miring (helix)
Roda gigi miring mempunyai jalur gigi yang membentuk ulir
pada jarak bagi. Jumlah pasangan gigi yang saling membuat kontak
serentak lebih besar dari pada roda gigi lurus, sehingga pemindahan
momen atau putaran melalui gigi-gigi tersebut dapat berlangsung
dengan halus. Sifat ini sangat baik untuk mentransmisikan putaran
tinggi dan beban besar. Namun roda gigi miring memerlukan
bantalan aksial dan kotak roda gigi yang lebih kokoh, karena jalur
gigi yang berbentuk ulir tersebut menimbulkan gaya reaksi yang
sejajar dengan poros. Ciri-ciri rodagigi miring adalah :
Arah gigi membentuk sudut terhadap sumbu poros.
Distribusi beban sepanjang garis kontak tidak uniform.
Kemampuan pembebanan lebih besar dari pada rodagigi lurus.
Gaya aksial lebih besar sehingga memerlukan bantalan
aksial dan rodagigi yang kokoh.
Jenis-jenis rodagigi miring antara lain :
Rodagigi miring biasa
Rodagigi miring silang
Rodagigi miring ganda
Rodagigi ganda bersambung
c. Roda gigi kerucut lurus
Dalam roda gigi kerucut bidang jarak bagi merupakan bidang
kerucut yang puncaknya terletak di titik potong sumbu poros. Roda
gigi kerucut lurus dengan gigi lurus, adalah yang paling mudah
dibuat dan paling sering dipakai. Tetapi roda gigi ini sangat berisik
karena perbandingan kontaknya yang kecil. Juga konstruksinya
tidak memungkinkan pemasangan bantalan pada kedua ujung poros-
porosnya.
Jenis roda gigi kerucut :
Rodagigi kerucut lurus
Rodagigi kerucut miring
Rodagigi kerucut spiral
Rodagigi kerucut hypoid
d. Roda gigi
Ciri
Kedua sumbu saling bersilang dengan jarak sebesar a
biasanya sudut yang dibentuk kedua sumbu sebesar 9
Kerjanya halus dan hampir tanpa bunyi.
Umumnya arah transmisi tidak dapat dibalik untuk me
putaran dari
Perbandingan reduksi bisa dibuat sampai 1 : 150.
Kapasitas beban yang besar dimungkinkan karena
beberapa gigi (biasanya 2 sampai 4).
Gbr. Macam Roda Gigi
Roda gigi cacing
Ciri-ciri rodagigi cacing adalah:
Kedua sumbu saling bersilang dengan jarak sebesar a
biasanya sudut yang dibentuk kedua sumbu sebesar 9
Kerjanya halus dan hampir tanpa bunyi.
Umumnya arah transmisi tidak dapat dibalik untuk me
putaran dari roda cacing ke cacing (mengunci sendiri).
Perbandingan reduksi bisa dibuat sampai 1 : 150.
Kapasitas beban yang besar dimungkinkan karena
beberapa gigi (biasanya 2 sampai 4).
Kedua sumbu saling bersilang dengan jarak sebesar a,
biasanya sudut yang dibentuk kedua sumbu sebesar 90°.
Umumnya arah transmisi tidak dapat dibalik untuk menaikkan
roda cacing ke cacing (mengunci sendiri).
Perbandingan reduksi bisa dibuat sampai 1 : 150.
Kapasitas beban yang besar dimungkinkan karena kontak
C. Bagian-Bagian Roda Gigi
Nama-nama bagian utama roda gigi terdapat dalam dibawah ini. Ukuran
roda gigi dinyatakan dengan diameter lingkaran jarak bagi (diameter
lingkaran pitch), yaitu lingkaran khayal yang menggelinding tanpa slip.
Sedangkan ukuran gigi dinyatakan dengan jarak bagi lingkaran, yaitu jarak
sepanjang lingkaran jarak bagi antara profil dua gigi yang berdekatan.
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. Pinyon, Rodagigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi.
3. Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter), Merupakan diameter
dari lingkaran pitch.
4. Diametral 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 :
Keterangan :
d : diameter tusuk (diameter lingkaran pitch)
t : Jarak bagi lingkar
6. Modul (module), merupakan perbandingan antara diameter lingkaran
pitch dengan jumlah gigi.
Keterangan :
m : modul roda gigi
Dp : Jumlah gigi perinchi diameter
7. Adendum (kepala gigi)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch
diukur dalam arah radial.
8. Dedendum (kaki gigi), Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki
yang diukur dalam arah radial.
9. Working Depth, Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi
yang berkontak dikurangi dengan jarak poros.
10. Clearance Circle, Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran
addendum dari gigi yang berpasangan.
11. Pitch point, Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang rodagigi
yang berkontak.
12. Operating pitch circle, lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang
rodagigi yang berkontak dan jarak porosnya menyimpang dari jarak poros
yang secara teoritis benar.
13. Addendum circle (Lingkaran kepala gigi), lingkaran yang membatasi gigi.
14. Dedendum circle (Lingkaran kaki gigi), lingkaran yang membatasi kaki
gigi.
15. Width of space, Tebal ruang antara rodagigi 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 adendum 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. Sisi kepala (face of tooth), Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
21. Sisi kaki (flank of tooth), Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch.
22. Puncak kepala (top land), Permukaan di puncak gigi
23. Lebar gigi (face width), Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
D. Perbandingan Putaran dan Perbandingan Roda Gigi
Jika putaran roda gigi yang berpasangan dinyatakan dengan n1 (rpm)
pada poros penggerak dan n1 (rpm) pada poros yang digerakkan, diameter
lingkaran jarak bagi d1 dan d2 (mm), dan jumlah gigi z1 dan z2, maka
perbandingan perputaran u adalah :
Harga i adalah perbandigan transmisi, yaitu perbandingan antara jumlah
roda gigi dengan pinyon. Sedangkan untuk jarak sumbu poros a antar
rodagigi yang berhubungan dapat dirumuskan:
Persamaan lain dalam roda gigi adalah sebagai berikut:
Diameter lingkaran jarak bagi :
Diameter lingkaran kepala :
Diameter lingkaran dasar :
Jarak bagi :
Jarak bagi normal
Tinggi gigi :
Keterangan :
dO : diameter tusuk (diameter lingkaran
rO : panjang jari
z : Jumlah gigi
m : modul roda gigi
a : jarak sumbu poros
dK : diameter
rK : panjang jari
dg : diameter lingkaran das
H : tinggi gigi
ck : kelonggaran puncak
tO : jarak bagi
te : jarak bagi normal
E. Kapasitas Beban Roda Gigi
1. Perhitungan Lenturan
Besarnya perbandingan kontak adalah 1,0.
dilakukan dengan anggapan bahwa beban penuh dikenak
perpotongan A antara garis tekanan d
puncak gigi seperti dalam gambar
Jika tekanan normal pada permukaan gigi dinyatakan d
gaya Fkt (tegak lurus OA) dalam arah keliling atau tangensia
adalah:
Sedangkan g
jarak bagi adalah
Jarak bagi normal :
: diameter tusuk (diameter lingkaran pitch)
panjang jari-jari lingkaran jarak bagi
: Jumlah gigi
: modul roda gigi
jarak sumbu poros
: diameter lingkaran kepala
panjang jari-jari lingkaran kepala
diameter lingkaran dasar
: tinggi gigi
: kelonggaran puncak
: jarak bagi
: jarak bagi normal
Kapasitas Beban Roda Gigi
Perhitungan Lenturan
Besarnya perbandingan kontak adalah 1,0.
dilakukan dengan anggapan bahwa beban penuh dikenak
perpotongan A antara garis tekanan dan garis hubung pusat roda gigi
puncak gigi seperti dalam gambar:
ika tekanan normal pada permukaan gigi dinyatakan d
(tegak lurus OA) dalam arah keliling atau tangensia
aya Ft yang bekerja dalam arah putaran roda gigi pada titik
jarak bagi adalah:
Besarnya perbandingan kontak adalah 1,0. Perhitungan
dilakukan dengan anggapan bahwa beban penuh dikenakan pada titik
an garis hubung pusat roda gigi pada
engan Fn, maka
(tegak lurus OA) dalam arah keliling atau tangensial pada titik A
ah putaran roda gigi pada titik
Jika diameter jarak bagi adalah d
pada lingkaran jarak bagi roda gigi yang mempunyai
adalah:
Hubungan antara daya yang ditransmisikan P(kW), gay
dan kecepatan
Dalam
pasangan yang terkait dari satu menjadi dua atau dari dua me
pasang, timbul gaya yang lebih besar. Karena dalam
satu pasang gigi saja yang
pembebanan yang diperhitungkan pada gigi menjadi le
keadaan sebenarnya. Dalam gambar dibawah,
yang akan
didekati dengan bentuk
B dan C yang merupakan titik singgun
kaki gigi. Dengan demikian maka gigi tersebut
sebagai balok yang mempunyai kekuatan seragam.
Jika b(mm)
tegangan lentur
penampangnya adalah b x h), denga
puncak balok, dapat ditulis sebagai
Ft Fkt dimana Ft adalah gaya tangensial.
Jika diameter jarak bagi adalah db1 (mm) maka kecepatan keliling v(m/s)
pada lingkaran jarak bagi roda gigi yang mempunyai
Hubungan antara daya yang ditransmisikan P(kW), gaya tangensia Ft(kg),
dan kecepatan keliling v(m/s) adalah:
Dalam keadaan sebenarnya, pada waktu terjadi peralihan jumlah
yang terkait dari satu menjadi dua atau dari dua me
pasang, timbul gaya yang lebih besar. Karena dalam perhitungan h
satu pasang gigi saja yang dianggap meneruskan momen, maka
pembebanan yang diperhitungkan pada gigi menjadi lebih berat dari
keadaan sebenarnya. Dalam gambar dibawah, bentuk penampang gigi
dipakai sebagai dasar perhitungan kekuatan
didekati dengan bentuk parabola dengan puncak dititik A dan dasar di
B dan C yang merupakan titik singgung antara parabola
kaki gigi. Dengan demikian maka gigi tersebut dapat dipandang
sebagai balok yang mempunyai kekuatan seragam.
Jika b(mm) lebar sisi, BC = h(mm), dan AE= l
tegangan lentur b (kg/mm2) pada titik B dan C (dimana ukuran
penampangnya adalah b x h), dengan beban gaya tangensial Ft pada
puncak balok, dapat ditulis sebagai :
Fkt dimana Ft adalah gaya tangensial.
(mm) maka kecepatan keliling v(m/s)
putaran n1(rpm)
a tangensia Ft(kg),
rjadi peralihan jumlah
yang terkait dari satu menjadi dua atau dari dua menjadi satu
perhitungan hanya
dianggap meneruskan momen, maka
bih berat dari pada
uk penampang gigi
kekuatan lenturnya,
A dan dasar di
parabola dengan profil
dapat dipandang
h(mm), dan AE= l (mm), maka
C (dimana ukuran
beban gaya tangensial Ft pada
Besarnya h2/6l ditentukan dari ukuran dan bentuk gigi. Besaran ini
mempunyai dimsensi panjang. Jika dinyatakan dengan perkalian antar Y
dan modul m maka :
Persamaan tersebut disebut “persamaan Lewis”, dan Y dinamakan factor
bentuk gigi. Tabel tegangan lentur yang diijinkan pada rodagigi:
2. Perhitungan Beban Permukaan
Jika tekanan antara sesama permukaan gigi terlalu b
mengalami keausan dengan cepat. Selain itu, permuka
mengalami kerusakan karena keletihan oleh beban
demikian maka tekanan yang dikenakan pada permukaan
kapasitas pembebanan permukaan, harus dibatasi.
Permukaan gigi d
melakukan kontak
kontak melalui K
tekanan yang timbul sama dengan tekanan antara
berjari-jari I1K
I2M2, besarnya t
Hertz”, dapat diny
Di sini disebut “jari
Perhitungan Beban Permukaan
Jika tekanan antara sesama permukaan gigi terlalu b
mengalami keausan dengan cepat. Selain itu, permukaan gigi juga akan
mengalami kerusakan karena keletihan oleh beban berulang. Dengan
demikian maka tekanan yang dikenakan pada permukaan
kapasitas pembebanan permukaan, harus dibatasi.
Permukaan gigi dari roda gigi lurus dan roda gigi miring saling
melakukan kontak garis lurus. Dalam gambar diatas, terdapat
kontak melalui K1 dan M2 dan tegak lurus bidang gambar. Besarnya
tekanan yang timbul sama dengan tekanan antara dua silinder yang
K1 dan I2K2 atau antara dua silinder dengan jari
, besarnya tekanan yang timbul H (kg/mm2), yang disebut “tegangan
Hertz”, dapat dinyatakan dengan rumus berikut ini:
disebut “jari-jari lengkungan relatip”. Untuk gigi dalam
Jika tekanan antara sesama permukaan gigi terlalu besar, gigi akan
an gigi juga akan
berulang. Dengan
demikian maka tekanan yang dikenakan pada permukaan gigi, atau
ri roda gigi lurus dan roda gigi miring saling
, terdapat dua garis
lurus bidang gambar. Besarnya
dua silinder yang
atau antara dua silinder dengan jari-jari I1M2 dan
disebut “tegangan
jari lengkungan relatip”. Untuk gigi dalam 2<0.
Seperti halnya pada perhitungan tegangan lentur, disini
perbandingan kontak juga dianggap sama dengan 1,0 dan tegangan Hertz
dihitung hanya pada titik jarak bagi saja. Untuk roda gigi standar (roda
gigi luar) dengan sudut tekanan 0, 1=(z1m/2)sin 0 dan 2=(z2m/2)sin 0,
sehingga:
Keterangan :
H : tekanan (kg/mm2)
b : lebar sisi (mm)
kH : factor tegangan kontak
: sudut tekanan
F. Roda Gigi Kerucut
1. Profil Roda Gigi Kerucut
Sepasang roda gigi kerucut yang saling berkait dapat diwakili oleh
dua bidang kerucut dengan titik puncak yang berimpit dan saling
menggelinding tanpa slip. Kedua bidang kerucut ini disebut kerucut jarak
bagi. Besarnya sudut puncak kerucut tersebut merupakan ukuran bagi
putaran masing-masing porosnya. Roda gigi kerucut yang alur giginya
lurus dan menuju ke puncak kerucut dinamakan roda gigi kerucut lurus.
Berikut adalah gambar bagian-bagian roda gigi kerucut:
Sumbu poros roda gigi kerucut biasanya berpotongan
90º. Bentuk khusus dari roda gigi kerucut dapat ber
yang mempunyai sudut kerucut jarak bagi sebesar 45º, sep
dalam gambar
Sumbu poros roda gigi kerucut biasanya berpotongan
90º. Bentuk khusus dari roda gigi kerucut dapat berupa roda gigi miter
mempunyai sudut kerucut jarak bagi sebesar 45º, sep
dalam gambar:
Sumbu poros roda gigi kerucut biasanya berpotongan dengan sudut
upa roda gigi miter
mempunyai sudut kerucut jarak bagi sebesar 45º, seperti terlihat
Persamaan dalam roda gigi kerucut:
Keterangan :
d : diameter lingkaran jarak bagi
R : panjang sisi kerucut jarak bagi
: sudut kerucut jarak bagi
z : jumlah roda gigi sebenarnya
zV : jumlah roda gigi khayal
i : perbandingan putaran
: sudut poros
2. Proporsi Roda Gigi Kerucut
Diameter lingkaran jarak bagi :
d1 = mz1
d2 = mz2
Sisi kerucut:
R = d1/(2 sin 1) = d2/(2 sin 2)
Jika ck 0,188m adalah kelonggaran puncak, maka untuk pinyon (roda
gigi kecil):
Tinggi kepala
Tinggi kaki
Sudut kepala k1 = tan-1 (hk1/R)
Sudut kaki f1 = tan-1 (hf1/R)
Demikian pula dalam hal roda gigi besar :
Tinggi kepala hk2 = (1 – x1)m
Tinggi kaki hf2 = (1 + x1)m +ck
Tinggi gigi: H = 2m + ck
Sudut kerucut kepala k1 = 1 + k1, k1 = 2 + k2
Sudut kerucut kaki f1 = 1- f1, f2 = 2 + f2
Besarnya masing-masing diameter lingkaran kepala :
dk1 = d1 + 2hk1 cos 1
dk2 = d2 + 2hk2 cos 2
Besarnya masing – masing diameter lingkaran kaki :
X1 = (d2/2) + hk1 sin 1
X2 = (d1/2) + hk2 sin 2
Jika sudut tekanan adalah 0, dan kelonggaran belakang dianggap nol,
maka tebal gigi (tebal lingkar) adalah :
s1 = (0,5 + 2x1 tan 0)m
s2 = (0,5 - 2x1 tan 0)m
s1 + s2 = m
Lebar sisi gigi b sebaiknya diambil tidak lebih dari 1/3 sisi kerucut,
atau kurang dari 10 kali modul pada ujung luar. Pada pasangan roda gigi
kerucut hampir tidak pernah dijumpai pemakaian bantalan pada ke dua
ujung poros pinyon maupun roda gigi besar. Biasanya hanya salah satu
saja yang memakai bantalan pada kedua ujung poros, atau kedua-duanya
memakai bantalan pada satu ujung saja. Dengan demikian beban pada
permukaan gigi tidak dapat dibuat merata karena lenturan pada poros atau
gigi. Karena itu pemilihan lebar sisi perlu diusahakan sekecil mungkin.
Untuk menentukan lebar sisi, mula – mula dihitung kekuatannya terhadap
beban lentur. Beban lentur yang diizinkan dibagi dengan lebar sisi Fb
(kg/mm), untuk gigi dengan penampang yang merupakan harga rata – rata
dari penampang ujung luar dan ujung dalam, adalah :
F’b1 = a1mKvJ1/(K0KsKm)
F’b2 = a2mKvJ2/(K0KsKm)
Dimana a1 dan a2 (kg/mm2) adalah tegangan lentur yang diizinkan.
G. Roda Gigi Cacing
Pasangan roda gigi
ulir luar dan sebuah roda cacing yang berkait
sangat menonjol pada roda gigi cacing adalah kerjan
tanpa bunyi, se
Perbandingan reduksi dapat dibuat sampai 1:
transmisi tidak dapat dibalik untuk menaikkan putar
cacing. Hal semacam
ini disebut mengunci
akan dihentikan oleh cacing. Kekurangan dari roda gigi c
efisiensinya yang rendah, terutama jika sudut kisa
Antara cacing dan rodanya terjadi gesekan besar seh
banyak panas. Itulah sebabn
sering dibatasi oleh jumlah
cacing sering mempergunakan cacing dari baja padua
kulit dan roda cacing dari perunggu. Permukaan gig
Cacing
sangan roda gigi cacing terdiri atas sebuah cacing yang mempunyai
ulir luar dan sebuah roda cacing yang berkait dengan cacing. Cir
sangat menonjol pada roda gigi cacing adalah kerjanya yang halus dan hamp
serta kemungkinan perbandingan transmis yang
reduksi dapat dibuat sampai 1:100. namun, pada umumnya arah
transmisi tidak dapat dibalik untuk menaikkan putaran, dari roda cacing ke
cacing. Hal semacam
ini disebut mengunci sendiri, karena putaran yang berbalik dari roda cacing
dihentikan oleh cacing. Kekurangan dari roda gigi c
efisiensinya yang rendah, terutama jika sudut kisarnya kecil.
Antara cacing dan rodanya terjadi gesekan besar sehingga menimbulkan
panas. Itulah sebabnya mengapa kapasitas transmisi roda
sering dibatasi oleh jumlah panas yang timbul. Dalam praktek, roda gigi
cacing sering mempergunakan cacing dari baja paduan dengan pengerasan
kulit dan roda cacing dari perunggu. Permukaan gigi harus dif
sebuah cacing yang mempunyai
cacing. Ciri yang
ya yang halus dan hampir
transmis yang besar.
100. namun, pada umumnya arah
an, dari roda cacing ke
rbalik dari roda cacing
dihentikan oleh cacing. Kekurangan dari roda gigi cacing adalah
ingga menimbulkan
ya mengapa kapasitas transmisi roda gigi cacing
panas yang timbul. Dalam praktek, roda gigi
n dengan pengerasan
i harus difinis dengan
baik, dan pelumasan harus sesuai serta dijaga kelangsungannya. Konstruksi
rumah dan poros serta pemasangannya harus kokoh untuk menghindari
lenturan dan pergeseran aksial poros cacing.
Adapun bentuk profil dari roda ggi cacing adalah:
1. N-worm atau A-worm, Gigi cacing yang punya profil trapozoidal dalam
bagian normal dan bagian aksial, diproduksi dengan menggunakan mesin
bubut dengan pahat yang berbentuk trapesium, serta tanpa proses
penggerindaan.
2. E-worm, Gigi cacing yang menunjukkan involut pada gigi miring dengan
antara 87° sampai dengan 45o .
3. K-worm, Gigi cacing yang dipakai untuk perkakas pahat mempunyai
bentuk trapezoidal, menunjukkan dua kerucut.
4. H-worm, Gigi cacing dipakai untuk perkakas pahat yang berbentuk
cembung.
Tipe-tipe dari penggerak rodagigi cacing antara lain :
1. Cylindrical worm gear dengan pasangan gigi globoid
2. Globoid worm gear dipasangkan dengan rodagigi lurus
3. Globoid worm drive dipasangkan dengan rodagigi globoid
4. Rodagigi cacing kerucut dipasangkan dengan rodagigi kerucut globoid
yang dinamai dengan rodagigi spiroid
Persamaan-persamaan dalam rodagigi cacing adalah:
i = z2 / z1
ms = mn / cos ,
d1 = z1mn / sin , d2 = msz2
1 2 3 4
a = (d1 + d2)/2
hk = mn, hf = 1,157mn, c = 0,157 mn, H = 2,157mn
dk1 = d1 + 2hk, dr1 = d1 – 2hf
Dt = d2 + 2hk, dr2 = d1 – 2hf
B = 0,577dk1, atau b = 2,38 ( mn/cos ) + 1,35
Be = dk1sin (ø/2)
Rt = d1/2-hk
Keterangan :
i : perbandigan transmisi mn : modul normal
ms : modul aksial : sudut kisar
a : jarak sumbu poros z : jumlah gigi
d : diameter lingkaran jarak bagi hk : tinggi kepala gigi
hf : tinggi kaki gigi H : tinggi roda gigi
Ø : sudut lengkung gigi cacing B : lebar gigi cacing
H. Rangkaian Roda Gigi
1. Roda Gigi Dengan Poros Tetap
Rangkaian roda gigi adalah susunan beberapa roda gigi bertingkat
antara poros penggerak dan poros yang digerakkan yang dipergunakan
untuk mendapatkan putaran yang diperlukan. Jika semua poros roda gigi
dari rangkaian tersebut tetap (tidak berputar) maka dinamakan rangkaian
dengan poros tetap, rangkaian ini merupakan jenis yang paling banyak
dipakai. Jika dua buah roda gigi luar saling berpasangan, maka
masing-masing roda gigi akan berputar dalam arah yang berlawanan,
sedang pada pasangan yang terdiri atas roda gigi luar dan roda gigi
dalam, arah putarannya akan sama.
Rangkaian jenis ini mempunyai keuntungan dibandingkan dengan
yang lain karena bantalan-bantalannya terpasang dengan kokoh sehingga
getaran lebih kecil. Dengan demikian kerusakan akibat dari kelelahan
dapat dihindari. Namun, rangkaian semacam ini kurang ringkas dan
memakan ruangan lebih besar dibandingkan dengan yang berjenis
planiter, apalagi jika perbandingan reduksinya besar.
2. Roda Gigi Planiter
Jenis rangkaian roda gigi yang mempunyai poros berp
roda gigi planiter
perbandingan reduksi
rangkaian roda gigi yang lain, dan sumbu poros inp
dengan sumbu poros outputnya. Tetapi sebaliknya, k
sukar untuk memperoleh kaitan roda gigi yang baik s
yang merata pada permukaan gigi, karena ada banta
pada pembawa yang berputar. Hal ini menimbulka
Perlu diperhatikan pula bahwa efisiens
gabungan roda gigi dasar dapat menjadi sangat renda
planiter adalah :
Roda Gigi Planiter
Jenis rangkaian roda gigi yang mempunyai poros berp
planiter. Roda gigi planiter mempunyai keuntungan berupa
perbandingan reduksi yang besar, lebih ringkas dibandingkan dengan
rangkaian roda gigi yang lain, dan sumbu poros inp
dengan sumbu poros outputnya. Tetapi sebaliknya, kadang
sukar untuk memperoleh kaitan roda gigi yang baik serta pembebanan
yang merata pada permukaan gigi, karena ada bantalan yang dipasang
pada pembawa yang berputar. Hal ini menimbulkan getaran dan suara.
diperhatikan pula bahwa efisiensi roda gigi planiter dengan
gabungan roda gigi dasar dapat menjadi sangat rendah. Contoh roda gigi
planiter adalah :
Jenis rangkaian roda gigi yang mempunyai poros berputar adalah
mempunyai keuntungan berupa
ang besar, lebih ringkas dibandingkan dengan
rangkaian roda gigi yang lain, dan sumbu poros input yang segaris
adang-kadang sangat
erta pembebanan
lan yang dipasang
n getaran dan suara.
i roda gigi planiter dengan
Contoh roda gigi
Cara kerjanya adalah jika poros input memutar roda gigi A, roda
gigi planit B akan menggelinding pada roda gigi matahari C sehingga
lengan H akan memutarkan poros output. Dalam arah transmisi seperti itu
putaran poros output akan lebih rendah dari pada putaran poros input.
Pada rangkaian jenis planiter, arah transmisi juga dapat dibalik untuk
memperoleh putaran output yang lebih tinggi dari pada putaran input.
Perbandingan putaran antara poros input A dan poros output H
dengan roda gigi C yang diam, dapat dinyatakan dengan lambang iCAH ,
dan besarnya dapat diperoleh dari persamaan:
DAFTAR PUSTAKA
Chan, Yefri . Teori Roda Gigi. Universitas Darma Persada
G. Niemann. H. Winter. Elemen Mesin jilid II. Erlangga. Jakarta. 1990
Ir. Syamsir A. Muin. Dasar - Dasar Perancangan Perkakas Dan Mesin - Mesin
Perkakas Edisi I. Jakarta. 1989
J. Stok. Elemen Mesin Jilid . Pradya Paramita. Jakarta. 1990
Rochim, Taufik. Teori Dan Teknologi Proses Permesinan. Departemen Mesin ITB.
Bandung. 1993
Sularso, Kiyokatsu, Suga. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Pradya
Paramita. Jakarta. 1987.
http://books.google.com/?id=wUJVAAAAMAAJ .
http://elib.unikom.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jiptumm-gdl-s1-2002-
muhaimi-8693-roda_gigi
http://www.wikipedia.com/gigi
