Roda Gigi (gear)

Fungsi Roda Gigi

• Mentransmisikan daya dari poros satu keporos yang lainnya.

• Meningkatkan atau menurunkan putaran

Types of Gear

• Parallel – Axis Gears• Nonparallel, Coplanar Gears• Nonparallel, Noncoplanar Gears

Spur Gear Drive

Spur gear drive./roda gigi lurus

Spur Gear

Digunakan ketika roda gigiharus berputar pada porosyang pararel

Giginya lurus dan paraleldengan poros

Contoh aplikasi: construction equipment, machine tools, conveyors

Helical Gear Drive

Helical gear drive.

Helical Gear

Gigi pada helical gears dipotongdengan sudut untuk menghadap rodagigi.

Perbandingan kontak lebih besardaripada roda gigi lurus sehinggadapat mentransmisikan putarantinggi dan beban besar.

Jenisnya: Roda gigi miring, rodagigi miring silang, roda gigi miring berganda

Contoh aplikasi : machine tools,material handling, feed drives, marine applications

Straight Tooth Bevel Gear Drive

Bevel Gear• Bidang jarak bagi merupakan bidang kerucut yang

puncaknya terletak di titik potong sumbu poros.

• Digunakan bila arah rotasi putar perlu diubah.

• Bevel gear terbagi menjadi:

Straight, spiral, dan hypoid

Straight Bevel Gear

• Keuntungan: mudah dibuat

• Kerugian:

-sangat berisik karena perbandingan kontak kecil

-tidak memungkinkan pemasangan bantalan pada kedua ujungporos

• Contoh aplikasi :material handling, steering, bottling

Spiral Bevel Gear

Perbandingan kontak lebihbesar (seperti helical gear) sehingga dapat meneruskanputaran tinggi dan bebanbesar.

Contoh aplikasi: bottling,material handling, steering, agriculture

Hypoid Bevel Gear

• Mempunyai jalur berbentukspiral pada bidang kerucutyang sumbunya bersilangan, dan pemindahan gaya padapermukaan gigi berlangsungsecara meluncur danmenggelinding.

Worm Gear Drive

Worm gear drive. (a) Cylindrical teeth; (b) double enveloping.

Worm Gear

• Digunakan bila membutuhkan reduction ratio pasangan roda gigiyang besar.

• Cacing dapat memutar gigi dengan mudah tapi gigi tidak dapatmemutar cacing dengan mudah.

• Karena sifat ini, worm gear biasa digunakan pada conveyor.• Aplikasi lain adalah machine tools, packaging machinery, pallet

loaders

Internal Gear

• Pinion dan gear bergerak ke arahyang sama.

Planetary Gear• Seperti Tata Surya

• Digunakan pada mobil otomatis

Rack and Pinion Gear

• Digunakan untuk mengubahgerakan rotasi menjadi gerakanlinear.

• Digunakan pada sistem kemudimobil.

• Cara kerja: Setir mobil memutarroda gigi yang tersambung kerack. Ketika roda gigi berputar, dia menggerakkan rack ke kiriatau ke kanan, tergantung arahsetir kemudi.

• Digunakan juga pada timbanganbadan.

Spur Gear Geometry

Basic spur gear geometry.

Center Distance

2/)( gpd ddc +=Circular pitch

g

g

p

pc N

dNd

Ndp

πππ===

Gear Ratio

p

g

p

gr N

Ndd

g ==

g

g

p

pd d

NdN

p ==

Diametral pitch

module

g

g

p

p

Nd

Nd

m ==

Gear Tooth Nomenclature

Nomenclature of gear teeth.

Preferred Diametral Pitches

Preferred diametral pitches for four tooth classes.

Class Diametral pitch,pd, in.-1

Coarse 1/2, 1, 2, 4, 6, 8, 10Medium coarse 12, 14, 16, 18Fine 20, 24, 32, 48, 64,

72, 80, 96, 120, 128Ultrafine 150, 180, 200

Diametral Pitches

Standard diametral pitches compared with tooth size. Full size is assumed.

Addendum, Dedendum and Clearance

Parameter Symbol Coarse Pitch(pd<20in-1)

Fine pitch(pd �20in-1)

Metric modulesystem

Addendum a 1/ pd 1/ pd 1.00 mDedendum b 1.25/ pd 1.200/ pd+0.002 1.25 mClearance c 0.25/ pd 0.200/ pd+0.002 0.25 m

Formulas for addendum, dedendum, and clearance (pressure angle 20°, full-depth involute.)

Pitch and Base Circles

Pitch and base circles for pinion and gear as well as line of action and pressure angle.

Involute Curve

Construction of involute curve.

Backlash

Illustration of backlash in gears.

Recommended Minimum Backlash

Diametralpitch pd, in.-1

Center distance, cd, in.

2 4 8 16 32Backlash, bl, in.

181285321.25

0.0050.0060.007

----

0.0060.0070.0080.0100.014

--

-0.0090.0100.0120.0160.021

-

--

0.0140.0160.0200.0250.034

----

0.0280.0330.042

Recommended minimum backlash for coarse-pitch gears.

Externally Meshing Spur Gears

Internally Meshing Spur Gears

Simple Gear Train

Compound Gear Train

Example

PR :

NA = 1000 rpm ( cw )

NE = ? rpm (besar & arahnya )

Reduction gear

input

output

Note :

1. Total reduction ratio adalah sama/mendekati dengan dua angka terakhir NPM anda. Tapi jika nilainya < 10, maka angka tersebut dibalik. (706198409)

2. Reduction ratio pada tiap pasangan roda-gigi nilainya < 5.

3. Reduction ratio pada tiap pasangan roda-gigi nilainya bukan bilangan bulat.

4. Arah putaran poros masuk sama dengan arah putaran poros keluar.

5. Jumlah gigi pinion minimum adalah 12 gigi.

6. Tetukan jumlah gigi pada setiap roda gigi

itot

P = 10 kW

N= 1000 rpm

Hitunglah kekuatan satu pasang roda gigi.

KARAKTERISTIK MATERIAL

Gear ukuran besar,gearcommercial,moderatpower rating

Power gear,mediumpower rating

Ukuran kecil padajumlah potong banyak

Biaya murah, permesinan baik,pekaterhadap impak

Biaya rendah,kekuatantinggi

Biaya rendah,kekuatansedang

FERROUS1. Cast iron

2. Cast steel

3. Tempered steel

AplikasiKarakteristikMaterial

Kemungkinanterkena korositinggi,low power rating

Low to medium power rating,korosisedang

Power gear,mediumpower rating

Seri banyak (kotaktransmisi mobil)

Ketahananterhadap korositinggi,nonmagnetic,tidakdapat dikeraskanDapatdikeraskan,magnetic

Permesinanbaik,dapatdiperlakukan panas

Kekuatan tinggi

4. Stainless steel :300 series

400 series

5. Plain-carbon steel

6. Baja inset

Peralatan yang ringan

Peralatan yang murah

Pasangan gear daribaja

Ringan,nonkorosif,kemampuan mesin sangat baik

Biayamurah,nonkorosif,kemampuan mesin sangat baik

Kemampuan mesin sangat baik,friksirendah,baik jikadipasangkan denganbaja

NONFERROUS1. Alluminium alloy

2. Brass alloy

3. Bronze alloy

Peralatanringan,beban rendah

Produksitinggi,kualitasrendah,komersial

Produksitinggi,kualitasrendah,komersial

Sangat ringan,tidaktahan korosi

Biayamurah,kekuatanrendah

Biayamurah,kualitasrendah,kekuatanmenengah

4. Magnesium alloy

5. Die-cast alloy

6. Sintered powder alloy

Umur panjang,tidakberisik,beban rendah

Beban sedang,tidakberisik

Umur panjang,tidakberisik,beban rendah

Friksi rendah

Tahan lama,umurpanjang,kemampuanmenyerap air rendah

Pengerjaan tidakberisik,plastikberkekuatan tinggi

Friksirendah,penyerapan air tinggi,tidak perlupelumas

Friksi rendah,tidakperlu pelumas

NONMETALLIC1. Delrin

2. Phenolic laminates

3. Nylon

4. Teflon (fluorocarbon)