BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Tinjauan Umum
Perencanaan sistem transmisi merupakan hal yang sangat penting
di dalam perencanaan suatu mesin. Hal ini dapat diketahui dari cara
kerja atau fungsi transmisi tersebut. Adapun fungsi transmisi yaitu
untuk memindahkan atau meneruskan daya dari poros yang satu ke
poros yang lain dengan putaran tertentu. Sedangkan fungsi transmisi
itu sendiri beranekaragam jenisnya diantaranya:1. Transmisi Belt2.
Tansmisi Chain3. Transmisi Fiction4. Transmisi Gear
Dari beberapa macam transmisi tersebut, maka yang akan kita
pilih adalah transmisi yang memenuhi syarat yaitu dengan
menggunakan transmisi gear, hal ini disebabkan pada sistem
transmisi gear mempunyai kelebihan diantaranya:1. Dapat meneruskan
daya yang besar2. Dimensi atau bentuk alat transmisinya kecil3.
Mempunyai umur yang relatif panjang4. Dapat dengan mudah
memindahkan putaran
1.2. Klasifikasi Roda Gigi
Roda gigi dapat diklasifikasikan menurut letak poros, arah
putaran dan bentuk jalur roda gigi.a. Klasifikasi roda gigi menurut
letak poros1. Roda gigi poros sejajarRoda gigi poros sejajar adalah
roda gigi dimana giginya berjajar pada bidang silinder, kedua
bidang tersebut bersinggungan dan yang satu mengelilingi pada arah
yang lain dengan sumbuh tetap berjajar. Berdasarkan letak poros
dapat memakai bentuk gigi lurus, miring dan miring ganda.2. Roda
gigi dengan poros bersilangRoda gigi ini merupakan roda gigi yang
dibentuk dengan bentuk tertentu yang membuat efek pada poros
menjadi dipasang. Pada jenis ini biasanya dipakai roda gigi miring
silang, roda gigi cacing dan gigi kerucut. Roda gigi cacing
mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap rata kedua poros,
tetapi ada juga roda gigi yang mempunyai kecepatan sudut ervariasi.
Misal roda gigi eksentris, roda gigi dengan putaran terputus dan
roda gigi genewa.3. Roda gigi dengan poros berpotonganRoda gigi ini
merupakan suatu bentuk roda gigi yang disesain dengan memfungsikan
arah poros perpotongan.b. Klasifikasi roda gigi menurut arah
putaran1. Arah putaran berlawananArah putaran berlawanan sering
terjadi pada poros gigi luar karena singgungan sisi. Singgungan
yang dimaksud adalah kontak gigi karena antara gigi saling terkait
sisi luarnya. Roda gigi yang mempunyai rah putaran berlawanan
adalah jenis roda gigi luar.2. Arah putaran samaArah putaran sam
pada putaran gigi dihasilkan dengan kontak roda gigi dengan pinion.
Poros yang digunakan merupakan poros satu sumbu atau lurus antara
roda gigi dalam poros pinionya. Biasanya dipakai untuk motor stater
pada motor atau mobil.3. Berputar dan gerakan lurusDalam usaha
untuk merubah arah putaran dari putaran penuh menjadi gerak lurus
yang dipakai pada batang bergigi. Batang gigi merupakan dasar
profil pahat membuat gigi. Jika batang gigi dan pinion dipasang
akan mempunyai suatu gerakan lurus pada batang.c. Klasifikasi roda
gigi berdasarkan bentuk jalur gigi1. Roda gigi lurusRoda gigi ini
mempunyai bentuk jalur gigi lurus. Kelurusan jalur gigi sejajar
dengan sumbu. Roda gigi jenis ini mempunyai titik kontak sepanjang
gigi, beban potong pada daerah disepanjang gigi sehingga daerah
tersebut rawan terhadap beban yang besar, bila terjadi over load
daerah ini rawan terhadap kepatahan karena gesekan.2. Roda gigi
miringRoda gigi ini titik kontaknya dialami oleh beberapa gigi,
jika dibandingkan dengan roda gigi lurus gigi ini mampu menahan
beban yang cukup besar.3. Roda gigi cacingRoda gigi ini sering
dipakai untuk konversi dari arah putaran menjadi gerak lurus
bilamana dipasang dengan batang profil dan dipasangkan dengan roda
gigi cacing juga akan mampu meneruskan daya yang sangat besar bila
dibandingkan dengan roda gigi lurus dan roda gigi miring. Karena
titik kontaknya bekerja disebagian besar gigi lurus dan roda gigi
miring. Karena titik kontaknya bekerja disebagian besar gigi yang
berkontak, jadi sangat menguntungkan dalam pemindahan daya hanya
saja proses memerlukan ketelitian yang sangat tinggi.1.3. Nama
Bagian Roda Gigi Dan Ukurannya
Dalam menyebutkan nama bagian roda gigi dan ukuran harus
didasarkan pada kesepakatan internasional. Adapun ukurannya
dinyatakan dengan diameter lingkaran jarak bagi yaitu lingkaran
jarak sepanjang lingkaran jarak bagi antara profil dua gigi yang
berdekatan.Jarak bagi lingkaran ialah keliling lingkaran jarak bagi
dibagi dengan jumlah gigi. Dengan demikian ukuran gigi dapat
ditentukan dari besarnya jarak bagi lingkaran tersebut. Karena
jarak bagi lingkaran sering mengandung faktor pemakaiannya sebagai
ukuran gigi dirasakan kurang praktis. Untuk mengatasi hal tersebut
diambil suatu ukuran yang disebut modul (m).Dalam hal roda gigi
luar, bagian diluar lingkaran jarak bagi disebut kepala dan
tingginya disebut tinggi kepala (adendum) yang besarnya biasanya
sama dengan modul atau satu per jarak bagi diameter1/Dp (in).
Bagian gigi biasanya berbentuk lengkungan invout dan sudut antara
garis normal berupa kurva profil pada titik jarak bagi dengan garis
singgung lingkaran jarak bagi pada titik yang sama disebut sudut
tekanan. Roda gigi yang mempunyai sudut tekanan yang sama besar
serta proporsinya disebut roda gigi standar. Roda gigi dapat saling
bekerja sama tanpa dipengaruhi oleh jumlah giginya, sehingga dapat
pula disebut roda gigi yang dapat dipertukarkan.Modul roda gigi
dalam JIS dapat ditentukan sesuai dengan batang gigi dasar. Dalam
hal ini roda gigi yang dipotong dengan batang gigi dasar
kadang-kadang diameter lingkaran jarak bagi dari pinion dan roda
gigi yang harus bekerjasama tidak sama dengan hasil perkalian
antara modul batang dan jumlah gigi.
1.4. Dasar Teori
Teori elemen mesin secara terbuka dihubungkan pada:
1. Teori mekanisme, serta mesin-mesin yang mungkin gaya-gaya
kerja di atas elemen dan hukum gerak yang diturunkan.
2. Teori kekuatan bahan kehalusan dan stabilitas elemen mesin
dapat dihitung.
3. Bagian dari metalografi yang membicarakan secara pasti
tentang pemilihan bahan yang rasional.
4. Metode pengecoran, pengelasan dan penempaan menurut produksi
di atas secara elemen mesin.
Adapun transmisi dalam permesinan dapat dibedakan menjadi
transmisi yang sesuai dalam penggunaanya yaitu:1. Transmisi sistem
langsungPull dari proses input bergesekan langsung dengan pulley
dari proses input. Contoh: pulley gerak, roda gigi dan
sebagainya.2. Transmisi dengan berat langsungSistem ini menggunakan
alat perantara yang dipasang poros input dan poros output. Contoh:
belt, rantai dan sebagainya.
Jika ditinjau dari kerugian yang terjadi akibat kurang
sempurnanya sistem, maka roda gigi mempunyai kerugian yang paling
kecil dibanding dengan transmisi yang lain sebab:
1. Sistem tidak kehilangan gaya untuk menggerakan masa
perantara
2. Tida terjadi slip
3. Tidak memerlukan instrumen pengatur tegangan seperti belt
maupun rantai
4. Dapat menghasilkan perbandingan putaran lebih tinggi1.5.
Macam-macam Roda Gigi
Adapun macam-macam roda gigi yang ada antaralain:
1. Roda gigi lurus2. Roda gigi miring
3. Roda gigi dalam
4. Roda gigi kerucut
5. Roda gigi permukaan
6. Roda gigi cacing silindris
7. Roda gigi hipoid
BAB II
PERENCANAAN RODA GIGI
2.1. Perencanaan Roda gigi lurus standar1. Daya Perencanaan
Daya (P)
= 21,3 kWPutaran Poros (n1)
= 3715 rpm
Perbandingan reduksi (i) = 4.0Jarak Sumbu poros (a) = 200
mmSudut tekanan pahat
= 20oBahan Pinyon
= S 45 CBahan roda gigi besar
= SC 49 Perbandingan Reduksi (i) jadi,
(sularso, hal.268)
Faktor Koreksi (fc) = 1,02. Daya Rencana (Pd) : (sularso,
hal.238)
3. Diameter sementara lingkaran jarak bagi (d ) : (sularso,
hal.220)
4. Modul Pahat (m) = 3 dan sudut tekan pahat (0 = 20o5. Jumlah
Gigi (Z): (sularso, hal.268)
Perbandingan 20 : 80, 21 : 81, 20 : 81, dan 19 : 80, maka
dipilih 20 : 81 karena merupakan perbandigan tidak bulat yang
terdekat pada 1 : 4 ,akan di pilihPerbandingan jumlah gigi (i):
(sularso, hal.268) (roda gigi standar)6. Diameter lingkaran jarak
bagi roda gigi standar ( do ): (sularso, hal.220)
Jarak sumbu poros (ao) :
7. Kelonggaran sisi (Co) = 0 (sularso, hal.271)Kelonggaran
puncak (Ck) = 0,25 x 4 = 1 mm
8. Diameter kepala (dk) : (sularso, hal.233)
9. Diameter kaki (df): (sularso, hal.233)
10. Kedalaman pemotongan (H): (sularso, hal.248)
11. Faktor Bentuk gigi : (dari tabel 6.5 Sularso)
Untuk Z1 = 20 gigi maka Y1 = 0,346Untuk Z2 = 81 gigi maka Y2 =
0,433 + (0,443 0,433) = 0,43512. Kecepatan Keliling (v): (sularso,
hal.238)
13. Gaya Tangensial () : (sularso, hal.240)
14. Faktor dinamis () : (sularso, hal.240)
15. Bahan Roda gigi dan perlakuan panas : Pinyon :S 45 C (tabel
6.10, sularso)Tegangan tarik ((B1) = 58 Kg/mm2Kekerasan permukaan
sisi gigi (HB1)= 198 (rata rata)Tegangan lentur yang diijinkan
((a1)= 30 Kg/mm2 Roda gigi besar SC 49 (tabel 6.7, sularso)Tegangan
tarik ((B2) = 49 Kg/mm2Kekerasan permukaan sisi gigi (HB2)=
190Tegangan lentur yang diijinkan ((a2)= 20 Kg/mm2Misalkan faktor
tegangan kontak diambil antara baja dengan kekerasan (200HB) dengan
baja dengan kekerasan (200HB), maka kH = 0,053kg/mm2.16. Beban
lentur yang diijinkan persatuan lebar : (sularso, hal.240)
= 30 x 4 x 0,346 x 0,279 = 11,58 kg/mm
= 20 x 4 x 0,435 x 0,279 = 9,70 kg/mm QUOTE =2030,4470,389=10,43
kg/mm 17. Beban permukaan yang diijinkan persatuan lebar :
(sularso, hal.244)
Maka harga minimum Fmin = FH = 6,008 18. Lebar sisi (b):
(sulurso, hal.240)