2.3 Perbandingan Putaran dan Perbandingan Rodagigi Jika putaran rodagigi yang berpasangan dinyatakan dengan n 1 (rpm) pada poros penggerak dan n 2 (rpm) pada poros yang digerakkan, diameter lingkaran jarak bagi d 1
(mm) dan d 2 (mm) dan jumlah gigi z 1 dan z 2 , maka perbandingan putaran u
adalah :
u=
n1 d1 m . z1 z1 1 = = = = n2 d 2 m . z 2 z 2 i z1 =i z2
Harga i adalah perbandingan antara jumlah gigi pada rodagigi dan pinion, dikenal juga sebagai perbandingan transmisi atau perbandingan rodagigi. Perbandingan ini dapat sebesar 4 sampai 5 dalam hal rodagigi lurus standar, dan dapat diperbesar sampai 7 dengan perubahan kepala. Pada rodagigi miring ganda dapat sampai 10. Jarak sumbu poros aluminium (mm) dan diameter lingkaran jarak bagi d 1 dan d 2 (mm) dapat dinyatakan sebagai berikut :
a=
(d1 + d 2 ) m ( z1 + z 2 ) = 2 2
d1 =
2a i +1
d2 =
2 a .i i +1
2.4 Nama-nama Bagian Rodagigi Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan rodagigi yang perlu diketahui yaitu : 1. Lingkaran pitch (pitch circle) Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip. Lingkaran ini merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi, jarak antara gigi dan lain-lain. 2. Pinion Rodagigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi. 3. Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch. 4. Diametral Pitch Jumlah gigi persatuan pitch diameter 5. Jarak bagi lingkar (circular pitch) Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi, secara formula dapat ditulis : t=
πd b1 z
6. Modul (module) perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah gigi. m=
d b1 z
7. Adendum (addendum) Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran pitch diukur dalam arah radial. 8.
Dedendum (dedendum) Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah radial.
9. Working Depth Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak dikurangi dengan jarak poros. 10. Clearance Circle Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang berpasangan.
11. Pitch point Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang rodagigi yang berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat. 12. Operating pitch circle lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang rodagigi yang berkontak dan jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar. 13. Addendum circle Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi. 14. Dedendum circle Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi.
15. Width of space Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch. 16. Sudut tekan (pressure angle) Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala gigi. 17. Kedalaman total (total depth) Jumlah dari adendum dan dedendum. 18. Tebal gigi (tooth thickness) Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch. 19. Lebar ruang (tooth space) Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch 20. Backlash Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang. 21. Sisi kepala (face of tooth) Permukaan gigi diatas lingkaran pitch 22. Sisi kaki (flank of tooth) Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch. 23. Puncak kepala (top land) Permukaan di puncak gigi 24. Lebar gigi (face width) Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya.
gambar 2.4 Bagian-baggian dari rod da gigi keru ucut lurus
PER RHITUNGAN N RODA GIGI LURUS S Dalam m perancanggannya rodaa gigi berputtar bersamaaan dengan rooda gigi luruus lainnya dengaan nilai perbbandingan putaran p yangg ditentukan . Roda gigii ini dapat mengalami m kerussakan berupaa gigi patah , aus atau berlubang – lubang l (bopeeng ) permuukaannya , dan teergores perm mukaannya karena k pecahhnya selaput minyak peluumas . Karenna perbandingan kontakk adalah 1,00 atau lebih h maka bebaan penuh tiddak selalu diken nakan pada satu gigi teetapi demi kkeamanan perhitungan p dilakukan atas a dasar anggaapan bahwaa beban pennuh dikenakkan pada tiitik perpotongan A antara garis tekannan dan gariss hubung pussat roda gigii , pada punccak gigi . •
G Gaya Ft yang g bekerja dalam arah putaaran roda gig gi : Ft = Fnn . Cos αb Dimana : Ft = Gaya taangensial Fn = Tekannan normal ppada permukaan gigi αb = Sudutt tekanan kerrja
•
Jiika diameterr jarak bagi adalah db1 (mm) , mak ka kecepatann keliling v (m/s)pada lingkaran jaraak bagi roda gigi yang mempunyai m p putaran N1 (rrpm) ,adalah h:
•
H Hubungan anntar daya yaang ditransm misikan P (kkW) , gaya tangensial t F (kg)dan Ft kecepatan kelliling v (m/s) , adalah :
a lebarr sisi , BC = h (mm) , daan AE = L (m mm) , makaa tegangan Jiika b (mm) adalah lenturr σb ( kg/mm m2 ) pada tittik B dan C ( dimana ukkuran penam mpangnya dallah b x h ) , denggan beban gaya tangensiial Ft •
B Beban gaya taangensial Ftt pada puncaak balok :
•
T Tegangan len ntur yang di izinkan σa ( kg / mm2 ) yang besaarnya terganntung pada m macam bahann dan perlakuuan panas addalah :
diimana ; Fb = beban lentuur ( kg/mm ) Y = Faktor bentuuk gigi Fv = Faktor dinaamis Seperrti pada perh hitungan lentturan,beban permukaan yang diizinkkan persaatuan lebar F1H ( kg/mm ) dapat diperleh dari KH , d1 , Z1 , Z2 , Fv dalam persaamaan :
•
Faktor teganggan kontak yang y diizinkaan pada rodaa gigi adalahh : K = 2 . FV . KH K
•
Seperti pada perhitungan p kaan yang diiizinkan lenturan, beeban permuk persatuan lebar F1H ( kg/m mm ) dapat diperoleh d dalam persamaaan :
Pada perancangaan ini digun nakan dua buuah roda gigi yang saliing berputarr terhadap s lain . Roda R gigi 1 ( roda gigi kecil ) berfunngsi sebagai ppenggerak roda gigi 2 satu sama ( rodaa gigi besar ) yang mend dapat distribusi dayadarii putaran porros dan dua buah roda puli . p di lapangann dapat diketahui beberappa parameterr yang Dari pengukuran dapatt digunakan untuk perhittungan roda gigi . Hasill pengukuran n atau pengaamatan dilapangan , antaara lain : Putarran poros pennggerak
n1 = 1450 rpm r
( Darri putaran puuli 2 ) Putarran roda gigii yang digeraakkan
n = 300 rpm n2 m
( rodaa gigi 2 ) , diirencanakann Dia. roda r gigi 1 ( roda gigi peenggerak )
d = 40 mm d1 m
Jumlaah gigi padaa roda gigi 1
z = 10 z1
Denggan data – daata yang di dapat d dari pengukuran dii lapangan m maka dapat dilakuukan perhituungan terhaddap roda gigii : Jumlaah gigi yang g direncanakaan untuk rodda gigi besarr ( roda gigi yyang digerrakkan ) untuuk menggeraakkan poros::
m perencanaaannya jumlaah gigi padaa roda gigi beesar ( z2 ) addalah 50 gigii . Dalam ul gigi , m Modu
meter roda gigi yang direnncanakan , dd2 Diam d2 = z2 x m = 50 x 4
= 200 mm Perbaandingan puttaran , U
da gigi pada poros pengggerak dengann roda gigi yang y digerak kkan, i Perbaandingan rod
gi di dapatkann U < 1 dan Perbaandingan puttaran dengann perbandinggan roda gig i > 1 ; sehingga dapat dikataakan bahwa roda gigi terrsebut di gunnakan untuk k reduksi ( U < 1 dan i > 1 ) . •
K Kecepatan keeliling ( tanpa pembebannan )
•
B Bahan roda gigi g besar : SC 46
•
• Kekuatan taarik
m2 σB1 = 46 kg/mm
• Tegangan leentur
σa1 = 19 kg/mm m2
p • Kekerasan permukaan
H1 = 160
or untuk men nentukan bebban lentur yaang di izinkaan persatuann Faktor - fakto leebar sisi F1b ( kg/mm ) , adalah :
# Beesarnya bebaan lentur yan ng dizinkan F1b ( kg/mm ) :
F1b = σa . M . Y . Fv = 19 x 4 x 0,408 x 0,49
= 15,19 kgg/mm # Fakktor tegangann kontak padda bahan rodda gigi yang diambil mennurut kekkerasan (HB)) bahan rodaa gigi dapat ddi lihat padaa tabel 4.4 yaaitu : KH = 0,039 kg g/mm2 # Fakktor tegangann kontak yanng di izinkann adalah : K = 2 . Fv . Kh K = 2 x 0,49 x 0,039 = 0,04
Tabe el 4.1 Faktorr Bentuk Gigi Y
