Upload
hermanto-siregar
View
73
Download
10
Embed Size (px)
DESCRIPTION
ytyuioio
Citation preview
KATA PENGANTAR
TUGAS RANCANGAN RODA GIGI
KATA PENGANTARPuji syukur saya ucapkan kehadirat Allah SWT, karena atas izin-Nya tugas elemen mesin roda gigi ini dapat saya selesaikan dengan baik.
Berdasarkan kurikulum yang dilaksanakan di INSTITUT TEKNOLOGI MEDAN ( ITM ), untuk mengambil tugas sarjana harus menyelesaikan beberapa tugas, diantaranya tugas roda gigi yang saya kerjakan ini.
Kemudian saya menyadari dalam penulisan dan penyusunan masih banyak kekurangan, oleh sebab itu saya mengucapkan terima kasih kepada bapak Ir. K. OPPUSUNGGU selaku dosen pembimbing yang telah memberikan pengarahan dalam penyelesaian dan penyusunan tugas roda gigi ini, sehingga dapat terselesaikan.
Akhirnya saya mengucapkan Alhamdulillah dan berterima kasih kepada Allah, karena ridho-Nya saya dapat menyelesaikan tugas rancangan roda gigi ini, tak lupa saya mengucapkan terima kasih kepada rekan rekan yang telah membantu saya baik dalam memperoleh informasi dan literatur yang dipakai, sehingga tugas roda gigi ini terselesaikan.
Demikian laporan ini saya tulis dengan harapan laporan ini dapat berguna bagi penulis khususnya dan bagi mahasiswa mahasiswa teknik mesin pada umumnya. Akhir kata saya ucapkan Terimakasih. Wassalam.
Medan, 11 Juni 2013
( Yoghi Andre Ovane )
Nim : 11202225DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .......................................................... i
DAFTAR ISI ........................................................................ ii
GAMBAR ASEMBLING ................................................... iv
KETERANGAN GAMBAR ............................................... vi
CARA KERJA RODA GIGI ............................................... vii
BAB I PENDAHULUAN ..................................................... 10
1.1 Latar Belakang ....................................................... 10
1.2 Tujuan .................................................................... 11
1.3 Batasan Masalah .................................................... 11
BAB II LANDASAN TEORI .............................................. 12
2.1 Pengertian Roda Gigi ............................................ 12
2.2 Fungsi Transmisi Roda Gigi ................................. 12
2.3 Prinsip Kerja ......................................................... 12
2.4 Nama Bagian Roda Gigi ....................................... 12
2.5 Klasifikasi Roda Gigi ........................................... 15
2.6 Perbandingan putaran Roda Gigi ....................... 19
2.7 Pemilihan Bahan Roda Gigi .................................. 20
BAB III PERANCANGAN POROS .................................... 21
3.1 Penentuan Daya Perancangan ................................ 21
3.2 Analisa Beban ........................................................ 22
3.3 Pemilihan Bahan Poros .......................................... 23
3.3.1 Pemilihan Bahan Poros Output ................. 23
3.3.2 Pemilihan Bahan Poros Perantara ............ 25
3.4 Perancanaan Diameter Poros .............................. 26
3.4.1 Perencanaan Diameter Poros Output ........ 26
3.4.2 Perencanaan Diameter Poros Perantara .... 27
3.5 Pemeriksaan Kekuatan Poros ................................ 29
3.5.1 Pemeriksaan Kekuatan Poros Output ......... 30
3.5.2 Pemeriksaan Kekuatan Poros Perantara .... 30
BAB IV PERANCANGAN RODA GIGI............................. 32
4.1 Analisa Perhitungan Roda Gigi Pada Kecepatan I 32
4.2 Analisa Perhitungan Roda Gigi Pada Kecepatan II 39
4.3 Analisa Perhitungan Roda Gigi Pada Kecepatan III44
4.4 Analisa Perhitungan Roda Gigi Pada Kecepatan IV49
BAB V PERANCANGAN SPLINE DAN NAAAF ........... 54
5.1 Perancangan Spline ................................................ 55
5.1.1 Pemilihan Bahan Spline ............................. 55
5.1.2 Perancangan Spline pada Poros Output ..... 55
5.1.3 Perancangan Spline pada Poros Perantara . 57
5.2 Perancangan Naaf .................................................. 58
5.2.1 Pemilihan Bahan Naaf ............................... 59
5.2.2 Perancangan Naaf Pada Poros Input .......... 59
5.2.3 Perancangan Naaf Pada Poros Output ....... 60
5.2.4 Pemeriksaan Kekuatan Naaf ...................... 60
BAB VI PERANCANGAN BANTALAN ........................... 62
6.1 Perancangan Bantalan Pada Poros Input ................ 62
6.2 Perancangan Bantalan Pada Poros Output ............. 67
BAB VII PELUMASAN ...................................................... 70
BAB VIII KESIPULAN DAN SARAN ............................... 75
8.1 Kesimpulan ............................................................ 75
8.2 Saran ....................................................................... 81
LITERATUREGAMBAR ASSEMBLING
KETERANGAN GAMBAR
NoNama BagianJumlah
1Main Shaft First1
2 Main Shaft Second1
3Main Shaft Third1
4Main Shaft Fourth1
5Poros Input Shaft1
6Poros Output Shaft1
7Spline8
8Counter Shaft First1
9Counter Shaft Second1
10Counter Shaft Third1
11Counter Shaft Fourth1
12Baut Pengikat2
13Bantalan Poros Output Shaft2
14Bantalan Poros input Shaft2
15Rumah Transmisi Roda Gigi1
CARA KERJA RODA GIGI
Pada posisi Netral
Putaran dari poros engkol diteruskan ketransmisi melalui system kopling ke poros input, pada transmisi putaran pada poros input tidak berhubungan dengan roda gigi yang ada pada poros output.
Kecepatan I
Bila pemindah daya (perseneling) ditekan kedepan maka garpu pemindah gigi akan menggerakkan pinion A kemudian pinion B bergerak kekiri dan menyatu dengan pinion A sehingga putaran pada poros input (2) diteruskan ke gear (H) sehingga putaran poros input diteruskan ke poros output.
Kecepatan II
Untuk kecepatan dua pemindah daya ditekan kedepan maka garpu pemindah gigi akan menggerakkan pinion (B) kekanan bersama sama dengan pinion (C) dan menyatu dengan gear (G) sehingga putaran poros input diteruskan keporos output.
Kecepatan III
Untuk kecepatan tiga, pemindah daya ditekan kedepan maka garpu pemindah akan menggerakkan pinion (C) kekanan dan menggerakkan gear (F) maka putaran poros input diteruskan keporos output.
Kecepatan IV
Untuk kecepatan empat, pemindah daya ditekan kedepan, garpu pemindah gigi akan menggerakkan pinion (C) kekanan dan menyatu dengan pinion (D), dan pinion (D) akan menggerakkan gear (E), dan putaran poros input diteruskan keporos output, dan pada posisi tersebut kendaraan dalam keadaanTOPGEAR.
BAB I
PENDAHULUAN1.1Latar Belakang.Setiap mesin dirancang dan dibuat untuk memberikan fungsi fungsi tertentu tertentu yang dapat meringankan pekerjaan manusia. Untuk dapat memberikan fungsi tersebut, sebuah mesin memerlukan kerjasama dari berbagai komponen yang bekerja menurut suatu mekanisme. Sebagai penggerak dari mekanisme tersebut dapat digunakan tenaga hewan atau manusia secara langsung jika mesinnya sederhana, tetapi karena berbagai alasan, sebagian besar mesin menggunakan motor penggerak (engine) yang bisa berupa motor bakar maupun motor listrik. Motor motor tersebut pada umumnya memberikan daya dalam bentuk putaran pada sebuah poros, yang disebut poros penggerak, yang selanjutnya akan diteruskan ke seluruh komponen dalam mekanisme. Sebagai penyambung antara poros penggerak dan poros yang digerakkan maka digunakan kopling dalam operasinya.
Salah satu sistem transmisi adalah roda gigi, yang secara umum digunakan untuk memindahkan atau meneruskan daya dan putaran poros. Dengan adanya roda gigi dapat dinaikkan atau diturunkan jumlah putaran poros pada poros keluaran dengan jalan mengatur rasio roda gigi.
Di luar cara transmisi di atas, ada pula cara lain untuk meneruskan daya, yaitu dengan sabuk atau rantai. Namun demikian, transmisi roda gigi mempunyai keunggulan dibandingkan dengan sabuk atau rantai karena lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan tepat, dan daya lebih besar. Kelebihan ini tidak selalu menyebabkan dipilihnya roda gigi di samping cara yang lain, karena memerlukan ketelitian yang lebih besar dalam pembuatan, pemasangan maupun pemeliharaannya. Pemakaian roda gigi sebagai alat transmisi telah menduduki tempat terpenting di segala bidang selama 200 tahun terakhir ini. Penggunaaannya dimulai dari alat pengukur yang kecil dan teliti seperti jam tangan, sampai roda gigi reduksi pada turbin besar yang berdaya hingga puluhan megawatt.
1.2. TujuanAdapun Tujuan tugas rancangan roda gigi ini adalah:
1. Agar mahasiswa memahami hal-hal utama yang harus diperhatikan terutama prinsip kerja dan merancang bagian-bagian dari sistem transmisi roda gigi (gear box).
2. Agar mahasiswa memahami berbagai hubungan karakteristik bahan dan sifat yang dibutuhkan untuk digunakan dalam merancang suatu sistem transmisi roda gigi (gear box).
1.3. Batasan MasalahDalam tugas rancangan roda gigi ini dibatasi pada perencanaan sistem roda gigi (gear box) untuk kenderaan roda dua jenis Yamaha Jupiter MX 135 LC dengan ketentuan sebagai berikut:
DayaN=11,33 HP
Putarann=8500 rpm
Perancangan meliputi perhitungan komponen komponen utama sistem roda gigi menentukan dan memilih bahan yang sesuai disertai dengan gambar kerja dan detail.
BAB II
LANDASAN TEORI2.1Pengertian Roda Gigi
Transmisi dengan system roda gigi adalah berfungsi untuk meneruskan daya dan putaran dari poros penggerak ke poros yang digerakkan.
2.2Fungsi Transmisi Roda Gigi
Disamping fungsi utama sebagai penerus daya dan putaran, transmisi roda gigi juga mempunyai fungsi lain, yaitu :
Memungkinkan dapat diperolehnya perbedaan putaran dan daya yang di inginkan, dengan adanya perbedaan reduksi roda gigi.
Memungkinkan kendaraan dapat bergerak mundur tanpa mengubah arah perputaran mesin, yaitu dengan adanya roda gigi perantara.
Memungkinkan kendaraan atau unit system yang akan digerakkan dapat berhenti sementara, walaupun mesin tetap beroperasi, yaitu dengan adanya netral pada roda gigi.
2.3Prinsip Kerja
Untuk mendapatkan putaran yang lebih besar, maka dibuat perbandingan reduksi roda gigi, yaitu roda gigi yang berdiameter kecil digerakkan oleh roda gigi yang lebih besar.
Untuk memperoleh putaran yang lebih kecil maka roda gigi penggerak berdiameter kecil dan yang digerakkan berdiameter lebih besar dari roda gigi penggerak.
2.4. Nama-Nama Bagian Roda Gigi dan UkurannyaAdapun nama nama bagian utama roda gigi diberikan dalam gambar 2.1.
Gambar 2.1 : Nama nama bagian roda gigi
Keterangan gambar di atas sebagai berikut:
1. Diameter jarak bagi (d dalam mm) adalah lingkaran khayal yang menggelinding tanpa slip.
2. Ukuran gigi dinyatakan dengan jarak bagi lingkar (t dalam mm) yaitu jarak bagi antara profil dua gigi yang berdekatan. Jika jumlah roda gigi adalah z maka:
[Lit. 7 hal. 214]
Modul merupakan hasil bagi diameter dengan jumlah gigi:
[Lit. 7 hal. 214]
Maka hubungan modul dan jarak bagi lingkar adalah:
t = m
[Lit. 7 hal. 214]
3. Jarak bagi diametral adalah jumlah gigi per inchi diameter jarak bagi lingkar.
[Lit. 7 hal. 215]sehingga hubungan modul dan DP adalah:
[Lit. 7 hal. 215]
4. Pada roda gigi luar, bagian gigi di luar lingkarang jarak bagi disebut kepala dan tingginya disebut tinggi kepala atau addendum yang biasanya sama dengan modul dalam mm atau 1/DP dalam inchi.
[Lit. 7 hal. 215]
5. Bagian gigi di sebelah dalam lingkaran jarak bagi disebut kaki dan tingginya disebut tinggi kaki atau dedendum yang besarnya:
[Lit. 7 hal. 215]
6. Ck adalah kelonggaran puncak yaitu celah antara lingkaran kepala dan lingkaran kaki dari gigi pasangannya
7. Pada lingkaran diameter jarak bagi terdapat tebal gigi dan celahnya yaitu setengah jarak bagi lingkar.
[Lit. 7 hal. 215]
8. Titik potong antara profil gigi dengan lingkaran jarak bagi disebut titik jarak bagi. Sudut yang dibentuk garis normal pada kurva bentuk profil pada jarak bagi dengan garis singgung lingkaran jarak bagi (juga pada titik jarak bagi) disebut sudut tekanan. Roda gigi yang mempunyai sudut tekanan yang sama besar serta proporsinya seperti diuraikan di atas disebut roda gigi standar. Roda gigi ini dapat saling bekerja sama tanpa dipengaruhi oleh jumlah giginya. Sehingga dapat pula disebut roda gigi yang dapat dipertukarkan.
2.5Klasifikasi Roda Gigi
Roda gigi dapat diklasifikasikan menurut letak poros dan bentuk jalur gigi, roda gigi dengan poros sejajar adalah roda gigi dimana gigi giginya pada dua bidang silinder yang disebut jarak bagi, kedua bidang silinder tersebut bersinggungan dan satu menggelinding pada bagian yang lain dengan sumbu tetap sejajar.
a. Roda Gigi Lurus
Gbr 2.2 Roda gigi lurus
Roda gigi lurus merupakan roda gigi yang paling besar dengan jalur jalur giginya sejajar dengan poros dan penggunaannya hanya dapat untuk mentransmisikan putaran dan daya pada sumbu sejajar.
b.Roda Gigi Miring
Roda gigi miring mempunyai jalur gigi yang berbentuk ulir pada silinder jarak bagi pada roda gigi miring ini jumlah pasangan gigi yang saling membuat kontak adalah lebih besardari roda gigi lurus, sehingga pemindah momen atau putaran melalui gigi tersebut dapat berlangsung dengan halus. Sifat ini sangat baik untuk mentransmisikan putaran tinggi dan besar.
Gbr 2.3 Roda gigi miring
c.Roda Gigi Miring Ganda
Pada roda gigi miring ganda, gaya aksial yang timbul pada gigi yang mempunyai alur yang berbentuk V tersebut akan saling meniadakan. Dengan roda gigi ini perbandingan reduksi, kecepatan keliling dan daya yang diteruskan dapat diperbesar tapi pembuatannya sangat sukar.
Gbr 2.4 Roda gigi miring ganda
d.Roda Gigi Kerucut
Roda gigi kerucut lurus dengan roda gigi lurus adalah yang paling mudah dibuat dan sering dipakai. Tetpi roda gigi ini sangat berisik karena perbandingan kontaknya sangat kecil, juga konstruksinya tidak memungkinkan untuk memasang bantalan pada ujung porosnya.
Gbr 2.5 Roda gigi kerucut
e.Roda Gigi Cacing Silindris
Roda gigi ini dapat memindahkan daya dan putaran yang mempunyai reduksi yang besar dan pada umumnya roda gigi ini dipakai untuk beban yang sangat besar.
Gbr 2.6 Roda gigi cacing silindris
g.Roda Gigi Cacing Globoid
Roda gigi ini mempunyai fungsi yang sama dengan roda gigi cacing silindris. Bedanya hanya pada system perbandingan kontak yang lebih besar, akibat mempunyai alur cacing selubung ganda.
Gbr 2.7 Roda gigi cacing globoid
h.Roda Gigi Hipoid
Roda gigi ini hanya digunakan pada roda gigi differensial auto mobil. Roda gigi ini mempunyai jalur gigi berbentuk spiral pada bidang kerucut yang simbolnya bersilang dan pemindahan gaya pada permukaan berlangsung secara meluncur dan menggelinding.
Gbr 2.8 Roda gigi cacing hipoidi. Roda gigi dalam
Dipakai jika diigini alat transmisi dengan ukuran kecil dengan perbandingan reduksi besar, karena piyon terletak didalam roda gigi seperti terlihat pada Gambar 2.9 dibawah ini.
Gambar 2.9 Roda gigi dalam 2.6Perbandingan Putaran dan Perbandingan Roda Gigi.Jika perputaran roda gigi yang berpasangan dinyatakan dengan n1 (rpm) pada poros penggerak dan n2 (rpm) pada poros yang digerakkan, diameter jarak bagi d1 dan d2 dalam mm dan jumlah gigi z1 dan z2, maka perbandingan putaran adalah :
[Lit. 7 hal. 216]
Dimana i adalah perbandingan jumlah gigi pada roda gigi 2 (digerakkan) terhadap roda gigi 1 (penggerak / pinyon).
Pada roda gigi lurus standar i = 4 5 atau hingga 7 jika dengan perubahan kepala. Pada roda gigi miring dan miring ganda dapat mencapai 10. Roda gigi dipakai untuk reduksi jika u < 1 atau i > 1 dan juga menaikkan putaran jika u > 1 atau i < 1.
Jarak sumbu poros a (mm) dan diameter lingkaran jarak bagi d1 dan d2 dalam mm dapat dinyatakan sebagai berikut:
[Lit. 7 hal. 216]
2.7Pemilihan Roda Gigi
Dalam hal ini jenis roda gigi yang dirancang adalah, roda gigi lurus, dimana ketentuan lain diambil dari beberapa buku yang memuat perencanaan dan elemen mesin.
Pada roda gigi lurus diperoleh beberapa keuntungan, yaitu :
Gaya aksial sejajar dengan sumbu poros selingan, kemungkinan meluncur lebih mudah.
Penggantian kecepatan pada transmisi lebih cepat dan mudah dibandingkan dengan roda gigi miring, roda gigi cacing, dan lainnya.
Biaya pembuatan relatif murah dan ekonomis.
BAB IIIPERANCANGAN POROS
Gambar 3.1. PorosPoros (keseluruhannya berputar) adalah untuk mendukung suatu momen putar dan mendapat tegangan puntir atau tegangan puntir dan lentur.
Menurut arah memanjangnya (longitudinal) maka dibedakan poros yang bengkok (poros engkol) terhadap poros lurus biasa, sebagai poros pejal atau poros berlubang, keseluruhannya rata atau dibuat mengecil. Menurut penampang melintangnya disebutkan sebgai poros bulat dan poros profil (contohnya dengan profil alur banyak dan profil K). di samping itu dikenal juga poros engsel, poros teleskop, poros lentur dan lain lain.
Persyaratan khusus terhadap disain dan pembuatan adalah sambungan dari poros dan naaf dan dari poros dengan poros.
Pembuatan poros sebagai berikut. Sampai diameter 150 mm adalah dari baja bulat (St42, St50, St70 dan baja campuran) yang diputar, dikupas atau ditarik. Dari lebih tebal ditempa menjadi jauh lebih kecil. Poros beralur diakhiri dengan penggosokan, dan dalam hal dikehendaki bulatan yang tepat. Tempat bantalan dan peralihan menurut persyaratan diputar halus, digosok, dipoles, dicetak dan pada pengaretan tinggi kemudian dikeraskan.
3.1Penentuan Daya Perancangan.Poros yang akan dirancang adalah poros transmisi yang digunakan untuk mentransmisikan daya dan putaran sebesar:
Penentuan daya rencana diperoleh dari rumus
[Lit. 7 hal. 7]
dimana : Pd = daya rencana (W)
fc = faktor koreksi
N = daya nominal keluaran motor penggerak (W).
Ada beberapa jenis faktor koreksi sesuai dengan daya yang akan ditransmisikan sesuai dengan Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Jenis jenis faktor koreksi berdasarkan daya yang akan ditransmisikan
Daya yang Akan Ditransmisikanfc
Daya rata-rata yang diperlukan1,2 - 2,0
Daya maksimum yang diperlukan0,8 - 1,2
Daya normal1,0 - 1,5
Sumber: Dasar Pemilihan dan Perancangan Elemen Mesin, Sularso & Kiyokatsu Suga, Hal. 7
Untuk merancang poros, daya yang ditransmisikan sesuai dengan brosur kenderaan merupakan daya maksimum mesin, dari harga fc pada tabel 3.1. diperoleh faktor koreksi 0,8 1,2. Disini dipilih faktor koreksi sebesar ( 1,2 ) yang merupakan harga terbesar sehingga daya recana yang dipakai pada perancangan lebih besar sehingga rancangan akan memilki dimensi yang lebih besar dan akan benar benar aman. Selain itu juga dapat mengimbangi kerugian kerugian yang terjadi akibat gesekan. Maka:
3.2 Analisa Beban.Dengan adanya daya dan putaran, maka poros akan mendapat beban berupa momen puntir dan momen lentur. Oleh sebab itu dalam penentuan ukuran-ukuran utama dari poros akan dihitung berdasarkan beban puntir serta kemungkinan-kemungkinan kejutan/tumbukan dalam pembebanan, seperti pada saat motor mulai berjalan.
Besarnya momen punter ( torsi ) yang dikerjakan pada poros dapat dihitung dari
[joseph,hal 55]dimana:
T= Torsi (N(mm)
Pd= daya rencana (W)
n= putaran (rpm).
Untuk daya rencana Pd = 10142,6 kW dan putaran n = 8500 rpm, maka Torsinya adalah:
3.3Pemilhan Bahan Poros.3.3.1Pemilihan Bahan Poros Output.Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja karbon yang difinis dingin (disebut bahan S-C) yang dihasilkan dari ingot yang di-kill (baja yang dideoksidasikan dengan ferrosilikon dan dicor, kadar karbon terjamin). Jenis-jenis baja S-C beserta sifat-sifatnya dapat dilihat pada Tabel 3-2.Tabel 3-2 Batang baja karbon yang difinis dingin (Standar JIS)
LambangPerlakuan PanasDiameter
(mm)Kekuatan Tarik
(kg/mm2)Kekerasan
HRC (HRB)HB
S35C-DDilunakkan20 atau kurang
21 8058 79
53 69(84) 23
(73) - 17-
144 - 216
Tanpa dilunakkan20 atau kurang
21 8063 82
58 72(87) - 25
(84) - 19-
160 - 225
S45C-DDilunakkan20 atau kurang
21 8065 86
60 76(89) - 27
(85) - 22-
166 - 238
Tanpa dilunakkan20 atau kurang
21 8071 91
66 8112 - 30
(90) - 24-
183 - 253
S55C-DDilunakkan20 atau kurang
21 8072 93
67 8314 - 31
10 - 26-
188 - 260
Tanpa dilunakkan20 atau kurang
21 8080 101
75 9119 - 34
16 - 30-
213 - 285
Sumber : Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, Sularso dan Kiyokatsu Suga, halaman 330
Dalam perancangan poros output ini dipilih bahan S 45 C-D tanpa dilunakkan dan diperkirakan diameternya < 20 mm maka kekuatan tariknya diambil 81 kg/mm2. tegangan geser ijin untuk bahan ini dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
[Lit. 7 hal. 8]dimana:
a=tegangan geser ijin bahan (kg/mm2)
B=kekuatan tarik bahan (kg/mm2)
Sf1=faktor keamanan untuk batas kelelahan puntir yang harganya 5,6 untuk bahan S-F dan 6,0 untuk bahan S-C
Sf2=faktor keamanan akibat pengaruh konsentrasi tegangan seperti adanya alur pasak pada poros, harganya 1,33,0
Dari data di atas untuk bahan S-C dipilih harga Sf1 = 6,0 dan harga Sf2 = 1,5 karena terdapat alur spline pada poros. Maka diperoleh:
3.3.2Pemilihan Bahan Poros PerantaraPoros perantara dibuat bersatu dengan roda gigi perantara sehingga, dalam memilih bahan untuk poros ini kita ambil dari tabel bahan roda gigi sebagai berikut:Tabel 3.3. Tegangan lentur diijinkan pada bahan roda gigi
Kelompok bahanLambang bahanKekuatan tarik
B (kg/mm2)Kekerasan (Brinnel)
HBTegangan lentur yang dijinkan
a (kg/mm2)
Besi corFC 1515140 1607
FC 2020160 1809
FC 2525180 24011
FC 3030190 24013
Baja corSC 424214012
SC 464616019
SC 494919020
Baja karbon untuk konstruksi mesinS 25 C45123 18321
S 35 C52149 20726
S 45 C58167 22930
Baja paduan dengan pengerasan kulitS 15 CK50400 (dicelup dingin dalam minyak)30
SNC 2180600 (dicelup dingin dalam air)35 40
SNC 2210040 55
Baja khrom nikelSNC 175212 25535 40
SNC 285248 30240 60
SNC 395269 32140 60
Perunggu18855
Logam delta35 60-10 20
Perunggu fosfor (coran)19 3080 1005 7
Perunggu nikel (coran)64 90180 26020 30
Damar phenol, dll3 5
Sumber : Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, Sularso dan Kiyokatsu Suga, halaman 241
Dari tabel 3.3. kita pilih bahan poros perantara dari baja paduan dengan pengerasan kulit jenis SNC 21 dengan kekuatan tarik 80 kg/mm2. Dari data sebelumnya untuk bahan S-C dipilih faktor keamanan Sf1 = 6,0 dan Sf2= 1,5 karena roda gigi perantara dibentuk pada poros perantara ini. Maka tegangan geser ijin bahan adalah:
3.4Perancangan Diameter Poros.
Pada perancangan roda gigi ini (dengan memperhatikan gambar assembly roda gigi) terdapat poros input, poros output dan poros perantara. Poros input merupakan poros yang berhubungan dengan kopling secara langsung. Sehingga poros input ini telah dirancang pada tugas rancang kopling. Pada tugas rancang ini akan dirancang poros output dan poros perantara saja.
3.4.1 Perancangan Diameter Poros Output.
Pada poros ini terjadi tegangan geser dan diharapkan tegangan geser yang terjadi lebih kecil dari tegangan geser ijin bahan. Dimana tegangan geser yang timbul adalah:
[Lit. 7 hal. 8]
dimana:
dp=diameter poros (mm)
Kt=faktor koreksi terhadap momen puntir yang besarnya:
1,0 jika beban dikenakan halus
1,0 1,5 jika terjadi sedikit kejutan atau tumbukan
1,5 3,0 jika beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan
Cb=faktor koreksi untuk kemungkinan terjadinya beban lentur harganya berkisar 1,2 2,3
T=momen puntir yang ditransmisikan (kg(mm).
Dari data data yang diperoleh di atas maka diambil harga faktor koreksi momen puntir Kt =1,2 karena poros akan mendapat kejutan atau tumbukan. Faktor koreksi terhadap beban lentur diambil Cb = 1,3, karena pada poros output akan dipasang roda gigi output yang menyebabkan poros mengalami beban lentur. Sehingga diameter poros dapat dicari sebagai berikut:
Maka, dipilih diameter poros output 11 mm.Jika momen rencana dari poros adalah T = (kg.mm), dan diameter poros adalah do adalah (mm), maka gaya tangensial F(kg) pada permukaan poros adalah ;
3.4.2 Perancangan Diameter Poros Perantara.
Ukuran poros perantara diperoleh dengan menggunakan persamaan yang sama dengan persamaan yang dipakai pada poros output. Hanya saja pada perancangan ini faktor keamanan yang diambil berbeda. Dari pemilihan bahan sebelumnya poros perantara ini dibuat dari bahan baja paduan dengan pengerasan kulit jenis S 15 CK dimana tegangan geser ijin 5,208 kg/mm2. Faktor koreksi terhadap beban lentur Cb diambil 1,2 agar poros aman terhadap kemungkinan terjadinya beban lentur dari roda gigi perantara yang terdapat pada poros ini dan faktor keamanan Kt diambil 1,4 karena poros mungkin akan mendapat kejutan.
Maka dengan membandingkan tegangan geser ijin bahan dan tegangan geser yang timbul pada poros akan diperoleh:
Maka dipilih diameter poros perantara sebesar 11,2 mm.Jika momen rencana dari poros adalah T = (kg.mm), dan diameter poros adalah do adalah (mm), maka gaya tangensial Ft (kg) pada permukaan poros adalah ;
Tabel 2.2 Diameter poros
(satuan : mm)
4
4,5
5
*5,6
16
*6,3
7
*7,1
8
9
10
11( diambil)*11,2(diambil)12
*12,5
14(15) 16
(17)
18
19
20
22
*22,4
24
25
28
30
*31,5
32
35
*35,5
38
40
42
45
48
50
55
56
60
63
65
70
71
75
80
85
90
95100
(105)
110
*112
120
125
130
140
150
160
170
180
190
200
220
*224
240
250
260
280
300
*315
320
340
*355
360
380400
420
440
450
460
480
500
530
560
600
630
3.5 Pemeriksaan Kekuatan Poros.
Pemeriksaan kekuatan poros dilakukan dengan membandingkan tegangan geser yang timbul pada poros dan tegangan geser ijin dari bahan poros. Yaitu tegangan geser yang timbul tidak boleh melebihi tegangan geser ijin bahan agar poros aman saat dioperasikan.
3.5.1 Pemeriksaan Kekuatan Poros Output.
Diameter poros output yang dipilih adalah 11 mm, dengan tegangan geser ijin bahan sebesar 7,656 kg/mm2. Torsi T = 1161,05 kg.mm, faktor keamanan Kt = 2,0 dan faktor koreksi beban lentur Cb = 2,1. Maka tegangan geser yang timbul adalah:
Tampak bahwa tegangan geser yang timbul lebih kecil dari tegangan geser ijin bahan atau
a ( 6,93 kg/mm2 ) < a ijin ( 9 kg/mm2 )sehingga poros output aman dari tegangan yang terjadi.
3.5.2 Pemeriksaan Kekuatan Poros Perantara.
Diameter poros perantara yang dipilih adalah 11,2 mm, dengan tegangan geser ijin bahan sebesar 8,888 kg/mm2. Torsi T = 1161,05 kg.mm, faktor keamanan
Kt = 1,2 dan faktor koreksi beban lentur Cb = 1,4. Maka tegangan geser yang timbul adalah:
Tampak bahwa tegangan geser yang timbul lebih kecil dari tegangan geser ijin bahan atau :a ( 7,074 kg/mm2 ) < a ijin ( 8,888 kg/mm2 ) sehingga poros perantara aman dari tegangan yang terjadi.
BAB IVPERANCANGAN RODA GIGI4.1Analisa Perhitungan Roda Gigi Pada Kecepatan I.A. Perhitungan Modul.Pada kecepatan I direncanakan jumlah gigi zA = 20 gigi, maka modulnya dapat dihitung :
m=
dimana,
m = modul
z = Jumlah gigi
= koef. Pemasangan
C = konstanta bahan
T = Torsi rencana (1161,05 kg.mm).
Bahan roda gigi yang digunakan adalah Baja S 45 dengan konstanta bahan C = 60 kg/cm2 dan koefisien pemasangan =30 (Dengan kolager dst). Tabel 4.1: Harga konstanta dari bahanBahanC (kg/cm2)
Besi tuang Bt 18
Besi tuang Bt 26
Besi tuang Bt 52
Baja st 34
Baja st 45Baja st 50
Baja st 60
Baja st 7025
35
35 65
55
60
70
85
100
Tabel 4.2 : Faktor Ketelitian Pemasangan Roda GigiCara Pemasangan
Dengan kolager dst
Pemasangan teliti
Pemasangan biasa0 sampai 30
0 sampai 25
0 sampai 15
Tabel 4.3: Harga modul standart (JIS B 1701 1973)(satuan : mm)
Seri
Ke - 1Seri
Ke - 2Seri
Ke - 3Seri
Ke - 1Seri
Ke - 2Seri
Ke - 3
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1
1,25
1,5
2
2,5
3
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,7
0,75
0,9
1,75
2,25
2,750,65
0,3254
5
6
8
10
12
16
20
25
32
40
503,5
4,5
5,5
7
9
11
14
18
22
28
36
45
3,75
6,5
m=
=
=1,25diambil m = 1,25 (sesuai dengan tabel modul)Ratio transmisi direncanakan (i) = 2,25 sehingga jumlah gigi pada gear H adalah:
Gambar 4.1 : transmisi roda gigi pada kecepatan I.
B. Dimensi roda gigi pada kecepatan I :
Pinion A.a. Diameter Pitch (DpA)= zA x m
= 20 x 1,25
= 30 mm
b. Diameter Luar (DoA)= DpA + (2 x m)
= 30 + (2 x 1,25)
= 32,5 mm
c. Diameter Kaki (DiA)= DpA (2 x 1,25 x m)
= 30 (2 x 1,25 x 1,25)
= 26,1875 mm
Gear H.
a. Diameter Pitch (DpH)= zH x m
= 45 x 1,25
= 56,25 mm
b. Diameter Luar (Do H)= Dp H + (2 x m)
= 56,25 + (2 x1,25)
= 58,75 mm
c. Diameter Kaki (Di H)= Dp H (2 x 1,25 x m)
= 56,25 (2 x 1,25 x 1,25)
= 53,125 mm
C. Untuk tebal, lebar dan tinggi pinion dan gear direncanakan sama, yaitu :Lebar gigi (b)
= c x m
# c = (6 10), diambil 8
= 8 x 1,25
= 10 mmTinggi kepala addendum (ha)= m=1,25Tinggi kaki deddendm (hf)= 1,25 x m
= 1,25 x 1,25
= 1,5625 mm
Tebal gigi (t)
= 0,5 x x 1,25
= 1,9625 mmD. Tegangan tegangan yang terjadi : Pinion A. Tegangan lentur yang terjadi adalah :
[Lit. 7 hal. 239]Dimana :
t=tegangan lentur yang terjadi (kg/mm2)
Ft=gaya tangensial pada roda gigi (kg)
h=tinggi gigi (mm)
= h = ha+ hf=1,25+1,5625=1,81 mm.b=lebar sisi roda gigi (didapat 10 mm)
t=tebal gigi (didapat 1,9625 mm)
Selanjutnya akan dihitung kecepatan keliling dari roda gigi dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
[Lit. 7 hal. 238]
dimana :
V
=kecepatan keliling (m/s)
DpA=diameter poros input (mm)
ni
=putaran poros input (rpm)
Maka diperoleh kecepatan keliling sebagai berikut:
Besarnya gaya tangensial yang dialami roda gigi adalah:
[Lit. 7 hal. 238]
dimana:
Ft=gaya tangensial roda gigi (kg)
Pd=daya perancangan (kW)
V=kecepatan keliling (m/s)
Sehingga diperoleh gaya tangensial sebagai berikut:
Maka tegangan lentur yang terjadi adalah :
Tegangan geser yang terjadi :
Gear H. Tegangan lentur yang terjadi adalah :
[Lit. 7 hal. 239]
Dimana :
t=tegangan lentur yang terjadi (kg/mm2)
Ft=gaya tangensial pada roda gigi (kg)
h=tinggi gigi (mm)
= h = ha+ hf=1,25+1,5625=1,81 mm.b=lebar sisi roda gigi (didapat 10 mm)
t=tebal gigi (didapat 1,9625 mm)
Selanjutnya akan dihitung kecepatan keliling dari roda gigi dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
[Lit. 7 hal. 238]
dimana :
V
=kecepatan keliling (m/s)
Dp
=diameter roda gigi (mm)
ni
=putaran poros input (rpm)
Maka diperoleh kecepatan keliling sebagai berikut:
Besarnya gaya tangensial yang dialami roda gigi adalah:
[Lit. 7 hal. 238]
dimana:
Ft=gaya tangensial roda gigi (kg)
Pd=daya perancangan (kW)
V=kecepatan keliling (m/s)Sehingga diperoleh gaya tangensial sebagai berikut:
Maka tegangan lentur yang terjadi adalah :
Tegangan geser yang terjadi :
E. Pemeriksaan Kekuatan Roda Gigi Pada Kecepatan I.
Pemeriksaan dilakukan dengan membandingkan antara tegangan yang terjadi dengan tegangan izin bahan roda gigi tersebut. Apabila bahan roda gigi S45 dengan Tegangan Lentur izinnya adalah 30 kg/mm2, maka :
Dari perhitungan sebelumnya didapat terjadi = 21,85 , maka
sehingga konstruksi roda gigi aman terhadap tegangan lentur yang terjadi :sedangka Tegangan geser yang diizinkan pada roda gigi ini adalah ;
Dari perhitungan sebelumnya didapat a terjadi = 4,28 , maka
,
sehingga konstruksi roda gigi aman terhadap tegangan geser yang terjadi.4.2Analisa Perhitungan Roda Gigi Pada Kecepatan II.
A. Perhitungan Modul.Pada kecepatan II direncanakan jumlah gigi zB = 27 gigi, maka modulnya dapat dihitung :
m=
=
=1,22diambil m = 1,25 (sesuai dengan tabel modul)
Perhitungan ini berdasarkan pada kecepatan I, sehingga :
=
= 40,625 mm
Maka jumlah gigi pada gear G :
Gambar 4.2 : transmisi roda gigi pada kecepatan IIB. Dimensi Roda Gigi Pada Kecepatan II : Pinion B :a. Diameter Pitch (DpB)
= zB x m
= 27 x 1,25
= 33,75 mm
b. Diameter Luar (DoB)
= DpB + (2 x m)
= 33,75 + (2 x1,25)
= 36,25 mm
c. Diameter Kaki (DiB)= DpB (2 x 1,25 x m)
= 33,75 (2 x 1,25 x 1,25)
= 30,625 mm Gear G
a. Diameter Pitch (DpG)
= zG x m
= 38 x 1,25
= 47,5 mm
b. Diameter Luar (DoG)= DpG + (2 x m)
= 47,5 + (2 x1,25)
= 50 mm
c. Diameter Kaki (DiG)= DpG (2 x 1,25 x m)
= 47,5 (2 x 1,25 x 1,25)
= 44,375 mm
= 1,407C. Untuk tebal, lebar dan tinggi pinion dan gear direncanakan sama, yaitu :Lebar gigi (b)
= c x m
# c = (6 10), diambil 8
= 8 x 1,25
= 10 mmTinggi kepala addendum (ha)= m=1,25Tinggi kaki deddendm (hf)= 1,25 x m
= 1,25 x 1,25
= 1,5625 mm
Tebal gigi (t)
= 0,5 x x 1,25
= 1,9625 mmD. Tegangan tegangan yang terjadi :
Tegangan lentur yang terjadi adalah :
[Lit. 7 hal. 239]
Dimana :
t=tegangan lentur yang terjadi (kg/mm2)
Ft=gaya tangensial pada roda gigi (kg)
h=tinggi gigi (mm)
= h = ha+ hf=1,25+1,5625=1,81 mm.b=lebar sisi roda gigi (didapat 10 mm)
t=tebal gigi (didapat 1,9625 mm)
Selanjutnya akan dihitung kecepatan keliling dari roda gigi dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
[Lit. 7 hal. 238]
dimana :
V
=kecepatan keliling (m/s)
DpB=diameter jarak bagi input (mm)
ni
=putaran poros input (rpm)
Maka diperoleh kecepatan keliling sebagai berikut:
Besarnya gaya tangensial yang dialami roda gigi adalah:
[Lit. 7 hal. 238]
dimana:
Ft=gaya tangensial roda gigi (kg)
Pd=daya perancangan (kW)
V=kecepatan keliling (m/s)
Sehingga diperoleh gaya tangensial sebagai berikut:
Maka tegangan lentur yang terjadi adalah :
Tegangan geser yang terjadi :
E. Pemeriksaan Kekuatan Roda Gigi Pada Kecepatan II.
Pemeriksaan dilakukan dengan membandingkan antara tegangan yang terjadi dengan tegangan izin bahan roda gigi tersebut. Apabila bahan roda gigi S45 dengan Tegangan Lentur izinnya adalah 30 kg/mm2, maka :
Dari perhitungan sebelumnya didapat terjadi = 19,43, maka
sehingga konstruksi roda gigi aman terhadap tegangan lentur yang terjadi. Sedangkan Tegangan geser yang diizinkan pada roda gigi ini adalah ;
Dari perhitungan sebelumnya didapat a terjadi = 3,8 , maka
,
sehingga konstruksi roda gigi aman terhadap tegangan geser yang terjadi..
4.3Analisa Perhitungan Roda Gigi Pada Kecepatan III.A. Perhitungan Modul.Pada kecepatan III direncanakan jumlah gigi zB = 30 gigi, maka modulnya dapat dihitung :
m=
=
=1,11diambil m = 1,25 (sesuai dengan tabel modul)
Perhitungan ini berdasarkan pada kecepatan I, sehingga :
=
= 40,625 mmMaka jumlah gigi pada gear G :
Gambar 4.3 : transmisi roda gigi pada kecepatan III
B. Dimensi Roda Gigi Pada Kecepatan III : Pinion C :
a. Diameter Pitch (DpC)
= zC x m
= 30 x 1,25
= 37,5 mm
b. Diameter Luar (DoC)
= DpC + (2 x m)
= 37,5 + (2 x1,25)
= 40 mm
c. Diameter Kaki (DiC)= DpC (2 x 1,25 x m)
= 37,5 (2 x 1,25 x 1,25)
= 34,375 mm
Gear Fa. Diameter Pitch (DpF)
= zF x m
= 35 x 1,25
= 43,75 mm
b. Diameter Luar (DoF)= DpF + (2 x m)
= 43,75 + (2 x1,25)
= 46,25 mm
c. Diameter Kaki (DiF)= DpF (2 x 1,25 x m)
= 43,75 (2 x 1,25 x 1,25)
= 40,625 mm
= 1,16.C. Untuk tebal, lebar dan tinggi pinion dan gear direncanakan sama, yaitu :Lebar gigi (b)
= c x m
# c = (6 10), diambil 8
= 8 x 1,25
= 10 mmTinggi kepala addendum (ha)= m=1,25Tinggi kaki deddendm (hf)= 1,25 x m
= 1,25 x 1,25
= 1,5625 mm
Tebal gigi (t)
= 0,5 x x 1,25
= 1,9625 mmD. Tegangan tegangan yang terjadi :
Tegangan lentur yang terjadi adalah :
[Lit. 7 hal. 239]
Dimana :
t=tegangan lentur yang terjadi (kg/mm2)
Ft=gaya tangensial pada roda gigi (kg)
h=tinggi gigi (mm)
= h = ha+ hf=1,25+1,5625=1,81 mm.b=lebar sisi roda gigi (didapat 10 mm)
t=tebal gigi (didapat 1,9625 mm)
Selanjutnya akan dihitung kecepatan keliling dari roda gigi dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
[Lit. 7 hal. 238]
dimana :
V
=kecepatan keliling (m/s)
DpC=diameter jarak bagi input (mm)
ni
=putaran poros input (rpm)
Maka diperoleh kecepatan keliling sebagai berikut:
Besarnya gaya tangensial yang dialami roda gigi adalah:
[Lit. 7 hal. 238]
dimana:
Ft=gaya tangensial roda gigi (kg)
Pd=daya perancangan (kW)
V=kecepatan keliling (m/s)
Sehingga diperoleh gaya tangensial sebagai berikut:
Maka tegangan lentur yang terjadi adalah :
Tegangan geser yang terjadi :
E. Pemeriksaan Kekuatan Roda Gigi Pada Kecepatan III.
Pemeriksaan dilakukan dengan membandingkan antara tegangan yang terjadi dengan tegangan izin bahan roda gigi tersebut. Apabila bahan roda gigi S45 dengan Tegangan Lentur izinnya adalah 30 kg/mm2, maka :
Dari perhitungan sebelumnya didapat terjadi = 17,48, maka
sehingga konstruksi roda gigi aman terhadap tegangan lentur yang terjadi. Sedangkan Tegangan geser yang diizinkan pada roda gigi ini adalah ;
Dari perhitungan sebelumnya didapat a terjadi = 3,42 , maka
,
sehingga konstruksi roda gigi aman terhadap tegangan geser yang terjadi.4.4Analisa Perhitungan Roda Gigi Pada Kecepatan IV.A. Perhitungan Modul.Pada kecepatan IV direncanakan jumlah gigi zD = 32 gigi, maka modulnya dapat dihitung :
m=
=
=1,08diambil m = 1,25 (sesuai dengan tabel modul)
Perhitungan ini berdasarkan pada kecepatan I, sehingga :
=
= 40,625 mm
Maka jumlah gigi pada gear D :
Gambar 4.4: transmisi roda gigi pada kecepatan III
B. Dimensi Roda Gigi Pada Kecepatan IV : Pinion D :
a. Diameter Pitch (DpD)
= zD x m
= 32 x 1,25
= 40 mm
b. Diameter Luar (DoD)
= DpD + (2 x m)
= 40 + (2 x1,25)
= 42,5 mm
c. Diameter Kaki (DiD)= DpD (2 x 1,25 x m)
= 40 (2 x 1,25 x 1,25)
= 36,875 mm
Gear E
a. Diameter Pitch (DpE)
= zE x m
= 33 x 1,25
= 41,25 mm
b. Diameter Luar (DoE)= DpE + (2 x m)
= 41,25 + (2 x1,25)
= 43,75 mm
c. Diameter Kaki (DiE)= DpE (2 x 1,25 x m)
= 43,75 (2 x 1,25 x 1,25)
= 40,625 mm
= 1,03.
C. Untuk tebal, lebar dan tinggi pinion dan gear direncanakan sama, yaitu :Lebar gigi (b)
= c x m
# c = (6 10), diambil 8
= 8 x 1,25
= 10 mmTinggi kepala addendum (ha)= m=1,25Tinggi kaki deddendm (hf)= 1,25 x m
= 1,25 x 1,25
= 1,5625 mm
Tebal gigi (t)
= 0,5 x x 1,25
= 1,9625 mmD. Tegangan tegangan yang terjadi :
Tegangan lentur yang terjadi adalah :
[Lit. 7 hal. 239]
Dimana :
t=tegangan lentur yang terjadi (kg/mm2)
Ft=gaya tangensial pada roda gigi (kg)
h=tinggi gigi (mm)
= h = ha+ hf=1,25+1,5625=1,81 mm.b=lebar sisi roda gigi (didapat 10 mm)
t=tebal gigi (didapat 1,9625 mm)
Selanjutnya akan dihitung kecepatan keliling dari roda gigi dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
[Lit. 7 hal. 238]
dimana :
V
=kecepatan keliling (m/s)
Dp
=diameter jarak bagi input (mm)
ni
=putaran poros input (rpm)
Maka diperoleh kecepatan keliling sebagai berikut:
Besarnya gaya tangensial yang dialami roda gigi adalah:
[Lit. 7 hal. 238]
dimana:
Ft=gaya tangensial roda gigi (kg)
Pd=daya perancangan (kW)
V=kecepatan keliling (m/s)
Sehingga diperoleh gaya tangensial sebagai berikut:
Maka tegangan lentur yang terjadi adalah :
Tegangan geser yang terjadi :
E. Pemeriksaan Kekuatan Roda Gigi Pada Kecepatan IV.
Pemeriksaan dilakukan dengan membandingkan antara tegangan yang terjadi dengan tegangan izin bahan roda gigi tersebut. Apabila bahan roda gigi S45 dengan Tegangan Lentur izinnya adalah 30 kg/mm2, maka :
Dari perhitungan sebelumnya didapat terjadi = 17,48, maka
sehingga konstruksi roda gigi aman terhadap tegangan lentur yang terjadi. Sedangkan Tegangan geser yang diizinkan pada roda gigi ini adalah ;
Dari perhitungan sebelumnya didapat a terjadi = 3,42 , maka
,
sehingga konstruksi roda gigi aman terhadap tegangan geser yang terjadi.BAB VPERANCANGAN SPLINE DAN NAAF
5.1. Perancangan Spline.Pada dasarnya fungsi spline adalah sama dengan pasak, yaitu meneruskan daya dan putaran dari poros ke komponen-komponen lain yang terhubung dengannya, ataupun sebaliknya. Perbedaannya adalah spline menyatu atau menjadi bagian dari poros sedangkan pasak merupakan komponen yang terpisah dari poros dan memerlukan alur pada poros untuk pemasangannya. Selain itu jumlah spline pada suatu konstruksi telah tertentu berdasarkan standar SAE, sedangkan jumlah pasak ditentukan sendiri oleh perancangnya. Hal ini menyebabkan pemakaian spline lebih menguntungkan dilihat dari segi penggunaannya karena sambungannya lebih kuat dan beban puntirnya merata di seluruh bagian poros dibandingkan dengan pasak yang akan menimbulkan konsentrasi tegangan pada daerah di mana pasak dipasang.
Untuk pemakaian spline pada kenderaan bermotor, mesin perkakas dan mesin produksi, perhitungannya dilakukan berdasarkan standar dari SAE (Society of Automotive Engineering). Simbol simbol yang digunakan dalam satandarisasi ini adalah sebagai berikut:
Gambar 5.1. Spline
Dimana:D=diameter luar spline
d=diameter dalam spline
h=tinggi spline
w=lebar spline
L=panjang spline
Ukuran spline untuk berbagai kondisi operasi telah ditetapkan dalam standar SAE dan dapat dilihat pada Tabel 5.1 berikut ini.
Tabel 5.1. Spesifikasi spline untuk berbagai kondisi operasi (standar SAE)
Number of SplinesPermanent FitTo Slide When not Under LoadTo Slide When Under LoadAll Fits
HDHDhdw
40,075D0,850D0,125D0,750D--0,241D
60,050D0,900D0,075D0,850D0,100D0,800D0,250D
100,045D0,910D0,070D0,860D0,095D0,810D0,156D
160,045D0,910D0,070D0,860D0,095D0,810D0,098D
Sumber : Kents, Mechanical Engineering Handbook, Halaman 15-15
5.1.1. Pemilihan Bahan Spline.Karena spline menyatu dengan poros maka bahan spline sama dengan bahan poros. Sehingga spline pada poros output juga terbuat dari bahan baja karbon S 45 C-D dengan tegangan geser ijin 9 kg/mm2 sedangkan spline pada poros perantara juga terbuat dari baja paduan SNC 21 dengan tegangan geser ijin 8,888 kg/mm2.
5.1.2. Perancangan Spline Pada Poros Output.Spline pada poros output menghubungkan sincronizer dengan poros output. Sincronizer akan meluncur pada spline pada poros output saat dilakukan pertukaran kecepatan. Maka untuk semua spline pada poros output ini dipilih dari tabel 5.1. yaitu to slide under load dengan jumlah spline 6 buah. Berikut ini adalah ukuran ukuran utama spline pada poros ini.
Karena spline disini merupakan alur dalam maka diameter luar spline adalah diameter poros output atau D = 11 mm. Maka diameter dalam spline adalah:
Tinggi spline adalah:
Lebar spline adalah:
Maka jari jari rata rata spline adalah:
[Lit. 1 hal. 24]
Besarnya gaya yang bekerja pada spline diperoleh dari:
[Lit.7 hal. 59]
di mana:
T=momen puntir yang bekerja pada poros, dari perhitungan pada Bab 3 diperoleh sebesar 1161,05 kg.mm
F=gaya yang bekerja pada spline (kg)
rm=jari-jari rata-rata spline (mm).
Maka diperoleh:
Didalam perencanaan roda gigi ini, untuk panjang dari spline tidak dihitung karena roda gigi ini dipakai untuk transmisi kenderaan sepeda motor jadi, panjang spline harus sesuai dengan panjang sinkronisasi antara roda gigi yang terpasang di poros spline tersebut.5.1.3. Perancangan Spline Pada Poros Perantara.Spline pada poros perantara ini meneruskan putaran dari poros perantara ke roda gigi perantara mundur dan roda gigi perantara 5. Pada saat beroperasi tidak ada pergeseran (slide) yang terjadi pada spline. Untuk itu dari tabel 5.1. dipilih spline jenis permanent fit dengan jumlah spline 6 buah. Berikut adalah ukuran ukuran utama spline pada poros perantara ini.
Karena spline di sini merupakan alur dalam maka diameter luar spline adalah diameter poros perantara. Pada bagian spline ini, diameter poros perantara telah dihitung, dan ukuran yang diperoleh sebesar D = 11,2 mm. Maka diameter ini yang menjadi diameter luar spline. Sehingga diperoleh ukuran ukuran utama sebagai berikut:
Tinggi spline adalah:
Lebar spline adalah:
Maka jari jari rata rata spline adalah:
Besarnya gaya yang bekerja pada spline:
Didalam perencanaan roda gigi ini, untuk panjang dari spline tidak dihitung karena roda gigi ini dipakai untuk transmisi kenderaan sepeda motor jadi, panjang spline harus sesuai dengan panjang sinkronisasi antara roda gigi yang terpasang di poros spline tersebut.
5.2. Perencanaan Naaf.Naaf dan spline merupakan bagian yang saling berkecocokan tetapi berbeda bagian. Spline berupa tonjolan atau bukit pada sisi poros dan naaf merupakan pasangan dari bentuk tonjolan atau bukit tersebut. Sama seperti spline, naaf juga ada pada poros output dan pada porors perantara. Adapun simbol simbol yang dipakai dalam perancangan naaf ini adalah:
Gambar 5.2. Naaf
Dimana:D=diameter luar naaf
d=diameter dalam naaf
w=lebar gigi naaf
h=tinggi gigi naaf
L=panjang naaf
5.2.1. Pemilihan Bahan Naaf.Pada poros output, naaf dibentuk pada sincronizer. Maka bahan naaf sama dengan bahan dari sincronizer yaitu dari bahan yang sama dengan roda gigi yaitu baja paduan S 45 C dengan tegangan geser ijin 9 kg/mm2 dan tegangan tumbuk ijin sebesar 10,416 kg/mm2. Naaf pada poros perantara dibentuk pada roda gigi perantara maka bahannya juga dari bahan yang sama dengan roda gigi perantara yakni baja paduan SNC 21.
5.2.2. Perancangan Naaf Pada Poros InputKarena naaf bercocokan dengan spline, maka ukuran ukuran utama spline langsung dipakai sebagai ukuran naaf. Maka:
Jumlah naaf :i = 6 buah
Diameter luar naaf:D = 11 mm
Diameter dalam naaf:d = 9 mm
Tinggi naaf:h = 1 mm
Jari jari rata rata naaf:rm = 5 mm
Panjang naaf:L = sesuai dengan lebar roda gigi ; 10 mm
Gaya yang bekerja pada naaf:F = 232,21 kg
Sedangkan lebar naaf dapat diperoleh dari:
[Lit. 8 hal. 15]
dimana:
w=lebar naaf (mm)
D=diameter luar spline atau naaf (mm)
wspline=lebar spline (mm)
i=jumlah gigi spline atau naaf
Maka diperoleh:
5.2.3. Perancangan Naaf Pada Poros Output.Pada poros perantara ini, naaf berkecocokan dengan spline sehingga ukuran ukuran utama naaf diambil dari ukuran ukuran spline, maka:
Jumlah naaf :i = 6 buah
Diameter luar naaf:D = 11,2 mm
Diameter dalam naaf:d = 9,1 mm
Tinggi naaf:h = 1,05 mm
Jari jari rata rata naaf:rm = 5 mm
Panjang naaf:sesuai dengan lebar roda gigi ; L = 10 mm
Gaya yang bekerja pada naaf:F = 232,21 kg
Sedangkan lebar naaf dapat diperoleh sebagai berikut:
5.2.4. Pemeriksaan Kekuatan NaafPemeriksaan kekuatan naaf dilakukan pemeriksaan terhadap tegangan geser dan tegangan tumbuk. Pemeriksaan dilakukan dengan membandingkan tegangan yang timbul dengan tegangan ijin bahan. Dimana tegangan geser atau tumbuk yang timbul pada naaf tidak boleh melebihi tegangan geser dan tumbuk ijin bahan naaf.
Pemeriksaan kekuatan naaf pada sincronizer dilakukan sebagai berikut. Tegangan geser yang timbul pada naaf adalah:
[Lit. 7 hal. 25]
Tampak bahwa tegangan geser dan tumbuk yang timbul, jauh lebih kecil dari tegangan geser dan tegangan tumbuk ijin bahan naaf
Maka naaf yang dirancang pada poros input cukup aman terhadap tegangan yang terjadi.
Pemeriksaan kekuatan naaf pada roda gigi output dilakukan sebagai berikut. Tegangan geser yang timbul pada naaf:
[Lit. 7 hal. 25]
Tampak bahwa tegangan geser dan tumbuk yang timbul, jauh lebih kecil dari tegangan geser dan tegangan tumbuk ijin bahan naaf
Maka naaf yang dirancang pada poros output cukup aman terhadap tegangan yang terjadi.
BAB VIPERANCANGAN BANTALAN
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros sehingga putaran dan gerak bolak baliknya berlangsung dengan halus, aman dan tahan lama. Bantalan yang akan dirancang pada perancangan ini adalah bantalan yang terpasang pada poros output (poros output) dan poros perantara
6.1. Perancangan Bantalan Pada Poros Input.
Bantalan yang digunakan untuk mendukung poros output adalah bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal (single row deep groove radial ball bearing), sebanyak dua buah yang diletakkan pada ujung dan pada poros antara roda gigi input mundur dengan roda gigi output 1 (dapat dilihat pada gambar assembly roda gigi). Bantalan bola radial ini dipilih karena ketahanan bantalan ini dalam menahan beban radial dan putaran tinggi.
Pada poros output ini bantalan menerima beban berupa beban radial dan aksial. Tetapi beban aksial yang terjadi pada bantalan nilainya sangat kecil yang muncul pada saat pemindahan kecepatan oleh tuas persnelling, sehingga dapat dikatakan beban aksialnya adalah nol. Pada poros output terdapat beban berupa massa dari roda gigi roda gigi output yang terpasang pada poros ini. Massa dari roda gigi output masing masing dihitung sebagai berikut:
Beban massa dari roda gigi dihitung dengan persamaan:
[Lit. 7 hal. 108]dimana:
M=beban massa roda gigi (kg)
D=diameter jarak bagi roda gigi (mm)
d=diameter poros (mm)
b=lebar roda gigi (mm)
=massa jenis roda gigi dimana untuk bahan baja harganya adalah 7,6510-6 kg/mm3Maka:
Massa roda gigi input A
Massa roda gigi input B
Massa roda gigi input C
Massa roda gigi inputD
Massa total roda gigi adalah:
Beban akibat gaya tangensial diperoleh dengan persamaan sebagai berikut:
[Lit. 7 hal. 135]
dimana:
Ft=beban akibat gaya tangensial (kg)
F=gaya tangensial maksimum yang terjadi pada roda gigi dimana pada Bab 4 diperoleh gaya tangesial maksimum terjadi pada kecepatan mundur sebesar 77,52 kg
=sudut tekan roda gigi yakni sebesar 20
Maka diperoleh:
Maka beban radial total dapat diperoleh dengan persamaan sebagai berikut:
Beban ekivalen diperoleh dengan:
EMBED Equation.3
[Lit. 7 hal. 135]
P=beban ekivalen (kg)
X=faktor radial, untuk bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal besarnya adalah 0,6
Fr=gaya radial total yaitu sebesar 28 kg
Y=faktor aksial, untuk bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal besarnya adalah 0,5
Fa=gaya aksial, untuk bantalan pendukung poros ini besarnya adalah 0 karena tidak ada gaya aksial yang dibebankan pada bantalan ini.
Maka diperoleh:
Besar basic static load rating adalah sebanding dengan beban ekivalen, sehingga diperoleh:
Besar basic dynamic load rating dapat diperoleh dari persamaan:
[Lit. 7 hal. 134]
dimana:
C=basic dynamic load rating (kg)
P=beban ekivalen yaitu sebesar 17,3 kg
L=umur bantalan yang dinyatakan dalam juta putaran. Dalam rancangan ini kita rencanakan 5000 juta putaran
Maka diperoleh:
Jadi dari perhitungan di atas diperoleh data sebagai berikut:
Diameter lubang=diameter poros : 11 mm
Basic static load rating:C0 17,3 kg
Dynamic load rating:C 295,82 kgBantalan yang sesuai dengan kriteria di atas dapat dipilih dari tabel 6.1. berikut ini.Tabel 6.1. Bantalan bola alur dalam
C0/Fa510152025
Fa/VFr eX1
Y0
Fa/VFr > eX0,56
Y1,261,491,641,761,85
E0,350,290,270,250,24
Gambar 6.1 : bantalanNomor bantalanUkuran luarKapasitas nominal dinamis spesifik C (kg)Kapasitas nominal statis spesifik C0 (kg)
Jenis terbukaDua sekatDua sekat tanpa kontakdDbR
6000102680,5360196
60016001ZZ6001V V122880,5400229
60026002ZZ6002V V153290,5440263
60036003ZZ6003V V1735100,5470296
60046004ZZ6004V V2042121735465
60056005ZZ6005V V2547121790530
60066006ZZ6006V V3055131,51030740
60076007ZZ6007V V3562141,51250915
60086008ZZ6008V V4068151,513101010
60096009ZZ6009V V4575161,516401320
60106010ZZ6010V V5080161,517101430
62006200ZZ6200V V103091400236
62016201ZZ6201V V1232101535305
62026202ZZ6202V V1535111600360
62036203ZZ6203V V1740121750460
62046204ZZ6204V V2047141,51000635
62056205ZZ6205V V2552151,51100730
62066206ZZ6206V V3062161,515301050
62076207ZZ6207V V357217220101430
62086208ZZ6208V V408018223801650
62096209ZZ6209V V458519225701880
62106210ZZ6210V V509020227502100
63006300ZZ6300V V1035111635365
63016301ZZ6301V V1237121,5760450
63026302ZZ6302V V1542131,5895545
63036303ZZ6303V V1747141,51070660
63046304ZZ6304V V20521521250785
63056305ZZ6305V V256217216101080
63066306ZZ6306V V307219220901440
63076307ZZ6307V V3580202,526201840
63086308ZZ6308V V4090232,532002300
63096309ZZ6309V V45100252,541503100
63106310ZZ6310V V5011027348503650
Sumber: Dasar Pemilihan dan Perancangan Elemen Mesin, Sularso & Kiyokatsu Suga, Hal. 212Dari tabel 6.1. dipilih bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal jenis terbuka nomor terbuka dengan nomor bantalan 6000 yang mempunyai karakteristik sebagai berikut:
Diameter luar:D = 26 mm
Diameter lubang:d = 10 mm
Lebar:b = 8 mm
Basic static load rating:C0 = 196 kg
Basic dynamic load rating:C = 360 kg
6.2. Perancangan Bantalan Pada Poros Output.Bantalan yang digunakan untuk mendukung poros perantara dipilih bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal sebanyak dua buah yang diletakkan pada ujung poros dan pada poros antara roda gigi perantara mundur dengan roda gigi perantara 5 (dapat dilihat pada assembly roda gigi).
Pada poros perantara ini terdapat beban berupa massa dari roda gigi perantara yang terdapat pada poros perantara. Beban massa masing masing roda gigi perantara dapat dihitung sebagai berikut: Massa roda gigi output E
Massa roda gigi output F
Massa roda gigi output G.
Massa roda gigi output H.
Massa total roda gigi adalah:
Beban akibat gaya tangensial pada poros perantara ini sama dengan yang diperoleh sebelumnya pada poros utama. Sehingga:
Ft = 28,21 kg
Maka beban radial total diperoleh dengan persamaan:
Beban ekivalen diperoleh dengan:
[Lit. 7 hal. 135]
dimana tidak ada gaya aksial yang bekerja pada bantalan sehingga Fa = 0. Maka diperoleh:
Besar basic static load rating adalah sebanding dengan beban ekivalen, sehingga diperoleh:
Besar basic dynamic load rating dapat diperoleh sebagai berikut:
Jadi dari perhitungan di atas diperoleh data sebagai berikut:
Diameter lubang = diameter poros:d = 11,2 mm
Basic static load rating:C0 15,936 kg
Dynamic load rating:C 272,5 kg
Dari tabel 6.1. dipilih bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal jenis terbuka nomor terbuka dengan nomor bantalan 6000 yang mempunyai karakteristik sebagai berikut:
Diameter luar:D = 26 mm
Diameter lubang:d = 10 mm
Lebar:b = 8 mm
Basic static load rating:C0 = 196 kg
Basic dynamic load rating:C = 360 kgBAB VIIPELUMASAN
Pelumasan merupakan suatu hal yang sangat penting dalam merawat elemen
Pelurnasan merupakan suatu hal yang sangat penting dalam merawat elemen - elemen mesin, khususnya roda gigi agar elemen elemen mesin tersebut mempunyai umur yang lebih lama dan dapat beroperasi dengan baik. Pelumasan berfungsi untuk mengurangi kontak langsung (gesekan) antara elemen mesin yang saling berkaitan / berhubungan langsung serta mengurangi panas yang timbul akibat adanya gesekan.
Ada 5 (lima) jenis pelumasan yang sering dijumpai dalarn kehidupan sehari - hari, yaitu
a. Hidrodinamika.
b. Flidrostatika.
c. Elastohjdrodinamika.
d. Batas (Boundary).
e. Lapisan padat tipis (Solid film).
Untuk menentukan pelumas yang sesuai untuk digunakan pada roda gigi, hartis terlebih dahulu diketahui temperatur kerja pada roda gigi. Panas yang timbul pada roda gigi disebut kalor masuk (km).
km = Ng x 632 kkal/h.
Dimana:
Ng = Daya gesek (0,66 F{p/Dk).
Maka:
km = 0,66Hp/Dk x 632 kkal/h.
= 417,12 kkal/h.
Kalor masuk sama dengan kalor keluar (km = ki), maka ki = 417,12 kkal/h. Koefisien perpindahan panas (a) didapat dan kecepatan keliling rata - rata (vm).
Vm=
=
= 58.6 m/s
Harga perpindahan panas (() tergantung pada kecepatan rata-rata (Vm), dengan demikian didapat harga (() dengan cara interpolasi.
Tabel 5.1. Harga perpindahan panas dengan faktor perpindahan panas
Interpolasi untuk kecepatan rata-rata dan faktor perpindahan panas :
Vm
(50 125
58.61 (60
138
=
- 0.861
=
125- (
= -0.861 (-13)
125- (
= -11.1193
- (
= -11.193 125
- (
= -136.193
- (
= -11.193 125
(
= 136.193 kkal/m2
Maka :
(t=
Dimana :
(t= kenaikan temperatur
Km= kalor masuk (417.12 kkal/h)
Ag= luas bidang gesek
(= faktor perpindahan panas (136.193 kkal/m2h0C)
Maka :
Ag= (d2)2 - (d1)2
= (10.5)2 - (12.25)2
= (982)
= 76.93 cm
= 0.769 m2Sehingga :
(t=
= 3.98 0C
Untuk menentukan jenis pelumasan yang digunakan dapat diperoleh dengan menghitung spesifikasi grafit minyak pelumas dengan menggunakan persamaan :
Pt= Go 0.00035 (tk-G0) (gr/cm3)
Dimana :
Pt= spesifikasi minyak pelumas
G0= spesifikasi minyak pelumas pada suhu 0C (0.85 0.890)
= 0.890 diambil
Maka :
Pt= 0.890 0.00035 (33.98 0.890)
= 29.33 gr/cm3
Harga viskositas absolut minyak pelumas :
v= Z x 10-3 (Cp)
dimana :
Z= university viscosity
= Pt
= 29.33
= 1161.468 Cp
Maka :
V= 1161.468 Cp x 10-3
= 11.61 Cp
Jadi viskositas absolut minyak pelumas dan temperatur pada roda gigi adalah :
v = ( = 11.61 Cp
Tk = 33.980C
Tabel 5.2. Grafik Viskositas Suhu dalam Satuan si.
Dari hasil perhitungan diatas didapat SAE yang pantas untuk digunakna adalah SAE 30 dimana viskositas absolut pelumas (v) = 11.61 Cp dan temperatur kerja (Tk) = 33.980C
BAB VIIIKESIMPULAN DAN SARAN
8.1. Kesimpulan
Dari hasil analisa yang didapat pada perencanaan roda gigi lurus untuk kendaraan sepeda motor Honda Revo jenis bebek 4 tak ini,maka dapat disimpulkan ukuran-ukuran utama dan bahan yang digunakan yaitu:
Jenis Kendaraan
: YAMAHA JUPITER MX Daya ( P )
: 11,33 PS
Putan ( n )
: 8500 rpm
Transmissi
: 4 Kecepatan Rotary.
Pola Pengoperasian
: N 1 2 3 4 N
1. Poros
Bahan poros
: S 45 C.
Momen torsi/rencana
: 1333,80 kg.mm.
Diameter poros ( ds )
: 16 mm.
Tegangan gezer izin ( a )
: 8,888 kg/mm.
Tegangan geser yang terjadi ( g ): 2,01 kg/mm.
Kekuatan tarik ( b )
: 81 kg/mm.
2. Spline
Bahan spline
: S 45 C.
Lebar spline ( b )
: 1,05 mm.
Panjang spline ( 1 )
: 9 mm.
Diameter minimum (da )
:11,2 mm.
Lebar alur ( w )
: 8,96 mm.
Tinggi alur ( h )
: 1 mm. Jari jari rata rata
: 5 mm.
Gaya gesek izin ( a ): 5,166 kg/mm,
Gaya geser yang terjadi ( k ): 2,735 kg/mm.
Gaya tangensial ( F )
: 166,72 kg.
Kekuatan tarik ( b )
: 62 kg/mm.
3. Roda Gigi
a. Roda Gigi Kecepatan I.
Pinion 2.
Jumlah gigi ( z)
: 14 buah Diameter lingkaran bagi (do): 35 mm. Diameter lingkaran kepela (dk): 40 mm.
Diameter lingkaran dasar (dg): 32,88 mm.
Jarak bagi (to)
:7,85 mm.
Jarak bagi normal (te)
: 7,37 mm.
Lebar gigi (b)
: 22,5 mm.
Tebal kaki gigi (ip)
: 5,625 mm.
Tebal gigi (h)
: 5,625 mm.
Kecepan keliing (V)
: 15,56 m/s.
Gaya tangensial (Ft)
: 76,30 kg.
Tegangan lentur yang terjadi (b): 4,65 kg/mm.
Tegangan geser izin (a)
: 5,16 kg/mm.
Tegangan geser yang terjadi (g): 0,1586 kg/mm
Gear 15.
Jumlah gigi (z)
: 42 buah.
Diameter lingkaran bagi (do): 105 mm.
Diameter lingkaran kepala (dk): 110 mm.
Diameter lingkaran dasar (dg): 98,66 mm. Jarak bagi (to)
: 7,85 mm.
Jarak bagi normal (te)
: 7,37 mm.
Lebar gigi (b)
: 20 mm.
Tebal kaki gigi (ip)
: 5,625 mm.
Tebal gigi (h)
: 5,625 mm.
Kecepan keliling (V): 46,70 m/s.
Gaya tangensial (Ft): 25,42 kg.
Tegangan lentur yang terjadi (b): 1,355 kg/mm.
Tegangan geser izin (a)
: 5,166 kg/mm.
Tegangan geser yang terjadi (g)
: 0,0647 kg/mm.
b. Roda Gigi Kecepatan II.
Pinion 3.
Jumlah gigi (z)
: 18 buaah.
Diameter lingkaran bagi (do): 45 mm.
Diameter lingkaran kepalaa (dk): 50 mm.
Diameter lingkaran dasar (dg): 42,28 mm.
Jarak bagi (to)
: 7,85 mm.
Jarak bbagi normal (te)
: 7,37 mm.
Ebar gigi (b)
: 20 mm.
Tebal kaki gigi (ip)
: 5,625 mm.
Tebal gigi (h)
: 5,625 mm.
Kecepatan keliling (V)
: 20,01 m/s
Gaya tangensial (Ft)
: 63,01 kg
Tegangan lentur yang terjadi (b): 3,36 kg/mm.
Tegfangan geser izin (a)
: 5,16 k/mm.
Teganan geser yang terjadi (g): 0,15 kg/mm.
Gear 13 Jumlah gigi (z)
: 38 buah.
Diameter lingkaran bagi (do): 95 mm.
Diameter lingkaran kepala (dk): 100 mm.
Diameter lingkaran dasar (dg): 89,27 mm.
Jarak bagi (to)
: 7,85 mm.
Jarak bagi norml (te)
: 7,37 mm.
Lebar gigi (b)
: 20 mm.
Tebal kaki gigin (ip)
: 5,625 mm.
Tebal gigi (b)
: 5,625 mm.
Kecepatan keliling (V)
: 42,25 m/s.
Gaya tangensial (Ft)
: 28,10 kg.
Tegangan lentur yang terjadi (b): 1,49 kg/mm.
Tegangan geser izin (a)
: 4,33 kg/mm.
Tegangan geser yang terjadi (g): 0,071 kg/mm.c. Roda Gigi Kecepatan III
Pinion 4
Jumlah gigi (z)
: 22 buah.
Diameter lingkaran bagi (do)
: 55 mm.
Diameter lingkaran kepala (dk)
: 60 mm.
Diameter lingkaran dasar (dg)
: 51,68 mm.
Jarak bagi (to)
: 7,85 mm.
Jarak bagi normal
: 7,37 mm.
Lebar gigi (b)
: 20 mm.
Tebal kaki gigi (ip)
: 5,625 mm.
Tebal gigi (h)
: 5,625 mm.
Kecepatan keliling (V)
: 24,46 m/s.
Gaya tangensial
: 48,18 kg.
Tegangan lentur yang terjadi(b): 1,89 kg/mm.
Tegangan geser izin (g)
: 4,33 kg/mm.
Tegangan geser yang terjadi (g) : 0,12 kg/mm.
Gear 12.
Jumlah gigi (z)
: 34 buah.
Diameter lingkaran bagi (do)
: 85 mm.
Diameter lingkaran kepala (dk) : 90 mm.
Diameter lingkaran dasar (dg)
: 79,87 mm.
Jarak bagi (to)
: 7,85 mm.
Jarak bagi normal (te)
: 7,37 mm.
Lebar gigi (b)
: 20 mm.
Tebal kaki gigi (ip)
: 5,625 mm.
Tebal gigi (h)
:5,625 mm.
Kecepatan keliling (V)
: 42,25 m/s.
Gaya tangensial (Ft)
: 28,10 kg.
Tegangan lentur yang terjaadi(b): 1,22 kg/mm.
Tegangan geser izin
: 4,33 kg/mm.
Tegangan geser yang terjadi (g):0,071 kg/mm.
d. Roda Gigi Kecepatan IV
Pinion 5
Jumlah gigi (z)
: 25 buah.
Diameter lingkaran bagi (do)
: 65 mm.
Diameter lingkaran kepala (dk)
: 70 mm.
Diameter lingkaran dasar (dg)
: 61,08 mm.
Jarak bagi (to)
: 7,85 mm.
Jarak bagi normal (te)
: 7,37 mm.
Lebar gigi (b)
: 20 mm.
Tebal kaki gigi (ip)
: 5,625 mm.
Tebal gigi (h)
: 5,625 mm.
Kecepatan keliling
: 28,91 m/s.
Gaya tangensial (Ft)
: 41,6 kg.
Tegangan lentur yang terjadi(b): 0,12 kg/mm2.
Tegangan geser izin (a)
: 4,33 kg/mm2.
Tegangan geser yang terjadi (g): 0,104 kg/mm2.
Gear 11.
Jumlah gigi (z)
: 30 buah.
Diameter lingkaran bagi (do)
: 75mm.
Diameter lingkaran kepala (dk)
: 80 mm.
Diameter lingkaran dasar (dg)
: 70,47 mm.
Jarak bagi (to)
: 7,85 mm.
Jarak bagi normal (te)
: 7,37 mm.
Lebar gigi (b)
: 20 mm.
Tebal kaki gigi (ip)
: 5,625 mm.
Tebal gigi (h)
: 5,625 mm.
Kecepatan keliling (V)
: 33,6 m/s.
Gaya tangensial (FT)
: 35,58 kg.
Tegangan lentur yang terjadi (b): 0,106 kg/mm.
Tegangan geser izin (a)
: 4,33 kg/mm.
Tegangan geser yang terjadi (g): 0,090 kg/mm.
4. Bantalan
Jenis bantalan
: bantalan bola
Gaya radial bantalan (Fr)
: 130,51 kg.
Beban ekivalen dinamis (Pr)
: 87,802 kg.
Beban nominal spesifik (C)
: 342,432 kg.
Factor pemakaian (fh)
: 2,46 kg.
Factor putaran (fn)
: 0,63.
Spesifikasi bantalan
Nomor bantalan
: 6003
Diameter luar bantalan
: 35 mm.
Diameter dalam bantalan
: 17 mm.
Lebar bantalan
: 10 mm.
Radius tepi bantalan
: 0,5 mm.
5. Pelumasan
Kalor masuk (km): 417,12 kkl/h. Kecepatan keliling (Vm): 58,61 m/s. Koefisien perpindahan panas (): 136,193 kkal/m2h0C. Kenaikan temperature (t): 3,980 C Temperature kerja (Tk): 29,33 gr/cm3. Viskositas absoulud minyak pelumas (v): 11,61 Cp. Jenis pelumas yang digunakan: SAE 30.8.2 Saran
Adapun yang dapat penulis sampaikan pada kesempatan ini yaitu penulis menyarankan agr dalam penulisan perancangan roda gigi ini didukung dengan pengujian dan pengenalan dalam komponen komponen didalam laboraturium, sehingga hasil yang diperoleh lebih baik dan lebih akurat. Dengan demikian penuulis akan lebih memahami karya tulis yang telah dibuat.
DAFTAR PUSTAKA
1. Sularso,Kiyokatsu Suga, Dasar dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, Penerbit Pradia Pramita,Jakarta 1985.
2. Josep E. Sigley,Larry D Gandi Harahap,Perencanaan Teknik Mesin,Jilid II, Edisi 4,Jakarta 1994.
3. Unar Sukrisno,Perencanaan Elemen Mesin,Edisi 2, Jakarta 1986
4. Ir. Jack Stolk, Ir. C. Kross,Elemen mesin, Elemen Konstruksi Bangunan Mesin, Penerbit Erlangga, Edisi 21, Jakarta 1986.PAGE 10Yoghi Andre Ovane
11202225
_1297152305.unknown
_1297718139.unknown
_1297722734.unknown
_1297758324.unknown
_1338104936.unknown
_1338104940.unknown
_1338104942.unknown
_1338104944.unknown
_1338104946.unknown
_1338104947.unknown
_1338104945.unknown
_1338104943.unknown
_1338104941.unknown
_1338104938.unknown
_1338104939.unknown
_1338104937.unknown
_1297758711.unknown
_1297758854.unknown
_1297758869.unknown
_1297758779.unknown
_1297758438.unknown
_1297758526.unknown
_1297758391.unknown
_1297724945.unknown
_1297726798.unknown
_1297727029.unknown
_1297727497.unknown
_1297727881.unknown
_1297727069.unknown
_1297726977.unknown
_1297726570.unknown
_1297726766.unknown
_1297724991.unknown
_1297725477.unknown
_1297725501.unknown
_1297725130.unknown
_1297724959.unknown
_1297723453.unknown
_1297724482.unknown
_1297724937.unknown
_1297723567.unknown
_1297723017.unknown
_1297723203.unknown
_1297722906.unknown
_1297718797.unknown
_1297719668.unknown
_1297719748.unknown
_1297720117.unknown
_1297720140.unknown
_1297720054.unknown
_1297719683.unknown
_1297719244.unknown
_1297719346.unknown
_1297719469.unknown
_1297719484.unknown
_1297719416.unknown
_1297719305.unknown
_1297718844.unknown
_1297719175.unknown
_1297718813.unknown
_1297718325.unknown
_1297718423.unknown
_1297718438.unknown
_1297718381.unknown
_1297718236.unknown
_1297718280.unknown
_1297718166.unknown
_1297715737.unknown
_1297716211.unknown
_1297717293.unknown
_1297717358.unknown
_1297717886.unknown
_1297717301.unknown
_1297716694.unknown
_1297716779.unknown
_1297716276.unknown
_1297715955.unknown
_1297716052.unknown
_1297715950.unknown
_1297492030.unknown
_1297710896.unknown
_1297710911.unknown
_1297631960.unknown
_1297702413.unknown
_1297631921.unknown
_1297154570.unknown
_1297154658.unknown
_1297154746.unknown
_1297275006.unknown
_1297154798.unknown
_1297154709.unknown
_1297154610.unknown
_1297152640.unknown
_1297152796.unknown
_1297152326.unknown
_1132255301.unknown
_1195455568.unknown
_1297055354.unknown
_1297074223.unknown
_1297151443.unknown
_1297151854.unknown
_1297152201.unknown
_1297151701.unknown
_1297151331.unknown
_1297151147.unknown
_1297067013.unknown
_1297068275.unknown
_1297059136.unknown
_1244413708.unknown
_1297055046.unknown
_1210731499.unknown
_1244413595.unknown
_1195455903.unknown
_1133355229.unknown
_1133429679.unknown
_1133431599.unknown
_1133432119.unknown
_1133431186.unknown
_1133359401.unknown
_1132294259.unknown
_1132824482.unknown
_1132269059.unknown
_1132178226.unknown
_1132255091.unknown
_1132255260.unknown
_1132248158.unknown
_1132177981.unknown
_1132178154.unknown
_1132177732.unknown