DAFTAR ISI
BAB 9Roda Gigi KerucutPemakaian spesifik (khusus) dari roda gigi
kerucut adalah untuk memindahkan daya dan putaran pada posisi poros
berpotongan. Berpotongannya poros dapat 90o ataupun lebih kecil
90o.9.1 Profil dan Tata Nama Roda Gigi Kerucut Gambar 9.1 Pasangan
roda gigi kerucut Keterangan:
d1, d2= diameter pitch roda gigi pinion dan yang digerakkan
dk= diameter lingkaran kepala
a= jarak sisi belakang
b= lebar gigi
r= jarak kerucut belakang
R= panjang sisi kerucut
(= sudut poros
(1, (2= sudut kerucut jarak bagi pinyon dan yang digerakkan
(e= sudut kerucut kaki
(k= sudut kerucut kepala
(k= sudut kepala (f= sudut kaki
Hk= tinggi kepala (addendum)Hf= tinggi kaki (dedendum)
X1, X2= radius lingkaran kaki
9.2 Ukuran Utama Roda Gigi Kerucut Diameter pitch, diameter
jarak bagi
d1= m . z1 = 2R. Sin (1d2= m. z2 = 2R. Sin (2Dimensi diameter
jarak bagi (d1, d2) ditunjukkan seperti pada notasi Gambar 9.2.
Gambar 9.2 Profil diameter jarak bagi kerucut
Sudut kerucut jarak bagi, (1, (2Sudut kerucut jarak bagi dapat
ditentukan dengan rumus:
atau
dengan: = sudut poros
i= angka transmisi
Apabila sudut poros ( = 90o, maka:
tan (1= 1/i = z1/z2tan (2 = i = z2/z1 Panjang sisi kerucut,
RR=
Faktor perubahan kepala
x1= 0,46
x2= -x1 Clearance, ckck= 0,188 m, dimana, m = modul
Tinggi kepala, hk:
hk1= (1+x1) m
hk2= (1+x1) m
Tinggi kaki, hf:
hf1= (1-x1) m + ck
hf2= (1+x2) m + ck
Tinggi gigi, H:
H= hk1 + hf1 = hk2 + hf2
= (1+x1) m + (1-x1) m + ck
Sudut kepala pinyon(k1= tan-1
Sudut kepala gear
(k2= tan-1
Sudutkaki pinyon
(f1= tan-1
Sudut kaki gear
(f2= tan-1
Sudut kerucut kepala pinyon
(k1= (1 + (k1 Sudut kerucut kepala gear
(k2= (2 + (k2 Sudut kerucut kaki pinyon
(f1= (1 - (k1 Sudut kerucut kaki pinyon
(f2= (2 - (k2 Diameter lingkaran kepala, dk:
dk1= d1 + 2.hk1 . cos (1dk2= d1 + 2.hk2 . cos (2
Gambar 9.3 Diameter lingkaran kepala
Radius lingkaran kaki:
X1=
X2=
Lebar gigi, b:
b( R/3 atau
b( 10.m
Diameter rata-rata, dm:
Diameter rata-rata adalah titik dimana sebagai tempat
perhitungan gaya-gaya bekerja pada roda gigi kerucut.
Gambar 9.4 Diameter rata-rata roda gigi kerucut
dm= 2 rm
rm= radius rata-rata
(= sudut kerucut jarak bagib= lebar gigi
Radius rata-rata, rm:
rm= [ R-b/2] sin (atau
rm= [ R-b/2]
atau
rm= d/2 (b/2) sin (
Contoh soalHitung ukuran utama dari sepasang roda gigi kerucut
lurus dengan ukuran sebagai berikut: modul: 4, sudut tekan 20o,
jumlah gigi pnyon: 16 T dan jumlah gigi pasangannya : 48 T. Sudut
poros 90o.
Solusi: 1. Diameter jarak bagi, d:a. Pinyon:d1 = m. Z1= 4 (16)=
56 mm
b. Gear:d2 = m. Z2= 4 (48)= 172 mm
2. Sudut kerucut jarak bagi, (a. pinyon: (1= tan-1 (1/ i )=
tan-1 (16/48) = 18,43o.
b. Gear:(2= tan-1 ( i )= tan -1 (48/16) = 71,57o.c. Cek: (1 +
(2= 18,43o + 71,57o = 90o (OK)SOAL LATIHAN1. Roda gigi kerucut
lurus mempunyai data-data : jumlah gigi roda gigi pinyon = 15 T,
jumlah gigi gear = 45 T, modul = 4 mm/T, sudut tekan = 20o. Hitung
semua ukuran geometri pada roda gigi kerucut tersebut.
2. Roda gigi kerucut lurus mempunyai data-data: jumlah gigi roda
gigi pinyon = 15, jumlah gigi gear 45, diametral pitch (PD) = 6,
sudut tekan 20o. Hitung semua ukuran geometri pada roda gigi
kerucut tersebut.9.3 GAYA-GAYA PADA RODA GIGI KERUCUT
Gaya-gaya pada roda gigi kerucut ada 3 macam, yaitu gaya
tangensial (Ft), gaya radial (Fr) dan gaya aksial (Fa). Resultatne
ketiga gaya tersebut dinamakan gaya normal (Fn). Gaya tangensial,
Ft dapat dihitung dengan rumus:
Ft= 9,74.105
dengan:
Ft= gaya tangensial, kg
Pd= daya rencana, kW
n= putaran poros, rpm
rm= radius rata-rata, mm
Hubungan antara gaya-gaya tersebut adalah sebagai berikut:Fn=
Ft/cos( = Ft. sec (Fa= Ft. tan ( . sin (Fr= Ft. tan (. cos ( Gambar
9.5 Gaya-gaya pada roda gigi kerucut lurus
Gaya-gaya pada roda gigi kerucut lurus dalam bentuk lain dapat
ditunjukkan seperti gambar berikut. Sudut poros 90o.
Gambar 9.6 Gaya gaya pada roda gigi kerucut lurus
Gambar roda gigi diatas diasumsikan sebagai roda gigi penggerak
dengan putaran berlawanan putaran jarum jam. Bila roda gigi
berpasangan antara penggerak dan yang digerakkan (penggerak dengan
indek 1 dan yang digerakkan dengan indek 2), maka hubungan
gaya-gaya diantaranya adalah:
Gambar 9.7 Hubungan antara gaya-gaya yang terjadi
Bila sudut poros, ( = 90oFa2= Fr1Fr2= Fa1 Bila sudut poros, (
< 90o, berlaku hubungan:
Fa1= Ft. tan (. Sin (1Fa2= Ft. tan (. Sin (2Fr1= Ft. tan (. cos
(1F2= Ft. tan (. cos (2CONTOH SOAL[1]. Sepasang roda gigi kerucut
lurus dengan sudut tekan 20o. Jumlah gigi roda gigi 1 dan 2
masing-masing 40 dan 60. modul = 6 mm, lebar gigi = 60 mm, putaran
pinyon = 600 rpm. Bila diasumsikan gaya tangensial = 650 kg,
tentukan : (1, (2, Fa1, Fa2, Fr1, Fr2. Pada konstruksi ini sudut
poros, ( = 90o.Solusi:
Gambar 9.8 Susunan roda gigi Sudut kerucut jarak bagi, ((1=
tan-1 i= 33,69o(2= 56,31o.
Diameter pitch
Pinyon:d1 = m. Z1= 6 (40)= 240 mm
Gear:
d2 = m. Z2= 6 (60)= 360 mm Radius rata-rata, rm:
rm1= d1/2 (b/2) sin (1
= 103,4 mm
rm2= d2/2 (b/2) sin (2
= 155 mm
Kecepatan keliling, V:V1= 2(.rm.n= 390 m/s
Daya, P:P=
= 56,33 hp
Gaya-gaya, F:
Fr1= Ft. tan (. cos (1= 197 kgFa1= Ft. tan (. sin (1= 131,23
kgFr2= Ft. tan (. cos (2= 131,23 kgFa2= Ft. tan (. sin (2= 197 kg
Torsi, T:T1= Ft.rm1= 650 (0,1034) = 67,21 kg m
T2 Ft.rm2
= 650 (0,115) = 7,21 kg m
SOAL LATIHAN[1]. Sepasang roda gigi kerucut memindahkan daya 100
hp, pada putaran pinyon 600 rpm. Angka transmisi = 3/2. Diameter
pitch pinyon = 25,4 cm. Lebar gigi 5 cm. Sudut poros 900. Hitung
gaya-gaya yang terjadi (gaya tangensial, radial dan aksial).
Tentukan dulu sudut kerucut jarak bagi, diameter rata-rata,
masing-masing pada roda gigi pinyon dan roda gigi yang digerakkan.
Sudut tekan, ( = 20
[2]. Sepasang roda gigi kerucut memindahkan daya 8 kW pada
putraran pinyon 360 rpm. Sudut poros 700. Diameter jarak bagi
pinyon = 20 cm, sudut tekan = 200. Lebar gigi = 38 mm. Putaran gear
= 120 rpm. Hitung gaya-gaya yang terjadi (gaya tangensial, radial
dan aksia) tentukan dulu sudut kerucut jarak bagi, masing-masing
pada roda gigi pinyon dan gigi yang digerakkan.[3]. Pasangan Roada
gigi kerucut lurus memindahkan daya 35 KW pada putaran pinyon
900rpm. Diameter pitcth masing-masing 15 cm, 30 cm. Modul 5 mm.
Tentukan ukuran utama (adendum, dedendum, jumlah gigi) roda gigi 1
dan 2. Hitung juga gaya -gaya yang terjadi (gaya tangensial, radial
dan aksial). Sudut tekan 20o. [4]. Sepasang roda gigi kerucut lurus
dengan sudut tekan 20, modul = 6 mm, jumlah gigi masing-masing = 30
dan 45, lebar gigi = 6,5 cm. Daya yang dipindahknn 10 kW. Berapakah
putaran pinyon saat itu, jika torsi yang terjadi 75 Nm.
PAGE 63
_1181969525.unknown
_1182004608.unknown
_1182005570.unknown
_1182158066.unknown
_1182004630.unknown
_1181969620.unknown
_1181969739.unknown
_1181970058.unknown
_1181969549.unknown
_1181966301.unknown
_1181966453.unknown
_1181966487.unknown
_1181966410.unknown
_1181965476.unknown
