-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
1/22
Perancangan Elemen Mesin III*
KK- 042304Lecture 2: Spur Gear2
Disiapkan oleh
Dr.-Ing. Mohamad Yamin
Center for !tomoti"e #esearch
$ni"ersitas %!nadarma
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
2/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin 2
Outline
& Review: Rasio Kecepatan
& Perencanaan Gear
& Gaya yang ditransmisikan& Desain untuk Kekuatan Lentur
'Persamaan Lewis
'Persamaan G!& "ontoh perhitungan Gear
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
3/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin 3
Rasio Kecepatan
P
G
G
P
#
#
n
n$RRatio$elocity ==
Pinion, NP
Gear, NGnGnP
N=Jumlah gigi,
n=kecepatan
angularrpm!
P=Pinion dan
G=Gear!
" Contoh1# Jika diinginkan reduk$i kecepatan 3#%, dengan Np=22 gigi,
&erapakah 'umlah gigi pada Gear(
" Jawab#
VR = 3 = NG/NP
NG= 3*22 = 66 gigi
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
4/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin )
Engine
Pompa
n%, N%
n2, N2
n3, N3
n), N)
" Contoh2# Perhatikan reduk$i kecepatan dua tingkat dalam gam&ar
&erikut, dimana n% = *++ rpm, N% = 2+ gigi, N2 = + gigi, N3 = % gigi,
N) = *) gigi. erapakah kecepatan untuk memutar pompa /n)0 (
" Jawab#
" n21n% = N%1N2- n2=*++ rpm/2+1+0=%)2. rpm,
" n3= n2
" n) = %)2. rpm/%1*)0=).4 rpm
5otal reduk$i
*++1).4=%+.* atau
%+.*#%
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
5/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin *
Perancangan Gear
& Mod!s (egagalan )fail!re+ada gear dan gear,o' Patah +ada gigi )tooth
,rea(age a(i,at tegangan
lent!r ),ending stress +adagigi
' Kea!san +ada gigi )toothear a(i,at (onta( tegangan)contact stress +ada
+erm!(aan gigi
' Kegagalan +ada /earing
' Kegagalan +ada Poros )shaft
' i,rasi
' 1"erheating
Pada kuliah ini, han6aperancangan gear untuk
kekuatan lentur dan ketahanan
au$ 6ang akan di&aha$7
8t
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
6/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin 4
Gaya yang ditransmisikan
2
dn$
=
sin
cos
nr
nt
%%
%%
==
$
hp%
&nhp
t
33000
3000
=
=
Kece+atan +itch 5ft6min7
8948000
&n$%K' t ==
Da:a :ang ditransmisi(an
)/ritish $nit
Da:a :ang ditransmisi(an
);I $nit
Po9er /da6a0
ditran$mi$ikan oleh ga6a
6ang ter'adi diantara gigi
6ang &erkontak
n
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
7/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin
Desain untuk kekuatan lentur
Persamaan Lewis
& Persamaan @eis' Dit!r!n(an ,erdasar model ,alo( cantile"er dengan ,e,an di !A!ng
' Ban:a ,e,an tangensial :ang di+erhit!ng(an
' Konsentrasi tegangan +ada a(ar gigi dia,ai(an
' Dias!msi(an han:a +asang gigi :ang ,er-(onta(
()
P% dt=
Dimana
< tegangan lent!r ),ending stress>t < /e,an tangensial +ada gigi
Pd < Diametral +itch
f < le,ar m!(a )face idth gigi
Y < fa(tor @eis )
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
8/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin
Desain untuk kekuatan lentur
Persamaan Lewis *cont+d,
& Pengar!h Dinami( +ada Persamaan @eis' Memas!(an +engar!h (ece+atan +itch ,erdasar(an (en:ataan
,aha Ai(a +asangan gear ,er+!tar ma(a ,e,an :ang aman a(an
,er(!rang Ai(a (ece+atan ,ertam,ah
()
P%K dtv=
2
200
200
00
00
dn$
$K
$K
v
v
=
+=
+= < >a(tor (ece+atan !nt!( gear (asar
< >a(tor (ece+atan !nt!( gear hal!s
< Kece+atan +itch 5ft6min7
dimana d < Diameter +itch 5in7 n< (ec. P!tar 5r+m7 Pada kuliah ini, per$amaan
:e9i$ tidak digunakan untuk
perhitungan, melainkan
Per$amaan AGMA7
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
9/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin ;
Desain untuk kekuatan lentur
Persamaan G!
& Persamaan %M )merican %ear Man!fact!rersssociation' Memas!((an +engar!h ,e,an radial >r
' Konsentrasi tegangan +ada a(ar gigi di+erhit!ng(an
' Memas!(an +engar!h ,an:a( +asangan gigi :ang ,er(onta(
-
KK
m(KK% ms
w
vot
=
Dimana
< tegangan lent!r +ada a(ar gigi
>t < /e,an tangensial +ada gigiPd < Diametral +itch
, < le,ar m!(a )face idth gigi
ma(tor Pem,e,anan )slide
Ks < >a(tor !(!ran )slide 2Km < >a(tor mo!nting )slide 3
K" < >a(tor dinami( )slide 4
-
KK
(
PKK% ms
w
dvot=
/ritish $nit ;I $nit
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
10/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin %+
%aktor Geometri. -
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
11/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin %%
%aktor Pem(e(anan. Ko
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
12/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin %2
%aktor /kuran. Ks
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
13/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin %3
%aktor !ounting. Km
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
14/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin %)
%aktor dinamik. Kv
0
v
$
K
+=
362*2)29.0 v10 =
*)990 0 +=
Dimana
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
15/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin %*
%aktor Keamanan
terhadap kegagalan lentur
dii2inkan%s =
5eganan lentur ha$il
perhitungan /GM>
/
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
16/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin %4
&egangan lentur G!. St
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
17/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin %
%aktor Rea(ilitas. KR
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
18/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin %
%aktor /mur. )#
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
19/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin %;
;e,!ah +inion dengan A!mlah gigi 20 memili(i diametral +itch2 dengan s!d!t te(an )+ress!re angle 20 deg di+asang(andengan gear :ang mem+!n:ai A!mlah gigi 9.
a i(a +inion mentransmisi(an da:a se,esar 20 BP +ada(ece+atan 3900 r+m hit!nglah tegangan lent!r +ada a(argigi. s!msi(an (ondisi +em,e,anan !niform. %earmemili(i fa(tor (!alitas %M F"
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
20/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin 2+
Jawab:
inP#d
d
pp G.
220 ===
Diameter +itch dari +inion
min692G2
*3900*)G.)
23t
nd$
pp==
Kece+atan +itch
l($
hp%t 432
92G
*20*)33000)33000==
%a:a :ang ditransmisi(an
a =egangan lent!r +ada a(ar gigi
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
21/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin 2%
>a(tor-fa(tor (ore(si
94.GG.98
92GGG.98
GG.9829.0)990
29.02)29.0
29.0
362
=
+=
=+===
vK
0
-
8/10/2019 Elemen Mesin 3
22/22
Dr.-Ing. Mohamad Yamin 22
=egangan lent!r +ada a(ar gigi
,
psiin
inl(
-
KK
(
PKK% ms
w
dvot 2G03
39.0
.))
29.
294.))432)
===
4.2G03)))
)4800)====
R&
#tdii2inkan
%KK
)Ss
>a(tor (eamanan
=egangan lent!r %M ;t );lide !nt!( ;teel grade 2psipsi4S 0t 48003400*290)02340002 =+=+=
K#a(tor $m!r Y?
>a(tor =em+erat!r K=
