KLASIFIKASI RODA GIGI

Roda Gigi

KLASIFIKASI RODA GIGI

Nama-nama bagian roda Gigi

Sudut Kontak • Point of contact • A point of contact is any point at which two tooth profiles touch each other.

Point of contact • A point of contact is any point at which two tooth profiles touch each other. Line of contact

A line of contact is a line or curve along which two tooth surfaces are tangent to each other. Line of action •The line of action is the path of action for involute gears. It is the straight line passing through the pitch point and tangent to both base circles. •Path of Action, ANSI/AGMA 1012-G05

•Full-depth teeth Full-depth teeth are those in which the working depth equals 2.000 divided by the normal diametral pitch

Stub teeth •Stub teeth are those in which the working depth is less than 2.000 divided by the normal diametral pitch.

Gear Materials • Numerous nonferrous alloys, cast irons, powdermetallurgy and even plastics are used in the manufacture of gears. However steels are most commonly used because of their high strength to weight ratio and low cost. Plastic is commonly used where cost or weight is a concern. A properly designed plastic gear can replace steel in many cases; It often has desirable properties. They can tolerate dirt, low speed meshing, and "skipping" quite well. Manufacturers have employed plastic to make consumer items affordable. This includes copy machines, optical storage devices, VCRs, cheap dynamos, consumer audio equipment, servo motors, and printers.

Bahan Roda Gigi • Banyak nonferrous dicampurkan logam, besi cor, metalurgi serbuk dan bahkan plastik digunakan di dalam manufaktur dari persneling. Bagaimanapun bajabaja paling umum digunakan oleh karena kekuatan mereka yang tinggi dibandingan-bobot dan biaya rendah. Plastik adalah biasanya digunakan di mana biaya atau berat/beban adalah suatu perhatian. Suatu roda-gigi plastik dengan baik dirancang dapat menggantikan baja dalam banyak penggunaan; Itu sering kali mempunyai keuntungan yang diinginkan. Dapat dimaklumi tanah (kotoran) kecepatan rendah yang menghubungkan, dan "melompati" sungguh dengan baik. Pabrikan-pabrikan sudah memanfaatkan plastik untuk membuat komponen-komponen. Hal ini termasuk mesin-mesin foto copy, peranti-peranti penyimpan optik, VCRS, dinamo-dinamo listrik, peralatan audio, motor servo, dan mesin printer

Gaya pada Gigi

Gigi dianggap sebagai balok kantilever dengan kekuatan seragam

Prosedur Perencanaan Roda Gigi Lurus 1.Gaya Sentrifugal P  4500  Cs Ft  V

P  Daya yg dipindahkan (HP). V  Kecepatan lingk Jarak Bagi ( m/det) Cs  Faktor koreksi

2. Pembebanan Lentur Ft  σ o  b  Pc  Y Ft  σ o  b  Pc  Y  fv

Pc  π  m fv  Faktor dinamis/kecepatan Y  Faktor bentuk Gigi.

3. Kapasitas Dinamis 0,11 V (b.c  Ft) W D  Ft  0,11  V  b.c  Ft P  4500 Ft  V

4. Kapasitas Beban Statis Ws  Fc  b  Pc  Y

5. Gaya yang diperbolehkan Ww  Dp  b  Q  K

6. Tekanan Permukaan i Wt  K  b  do1 1 i

Beban Steady Ws  1,25 WD Beban Pulsating Ws  1,35 WD Beban Shock Ws  1,5 WD

Dp  Diameter pitch Circle b  Lebar gigi pinion Q  Faktor ratio K  Faktor tegangan Kontak

K  2  fv  k H do1  Diameter lingk bagi pinion

Poros Roda gigi Lurus Gear

1. Gaya Normal

Pinion

FN 

FG Ft



Ft cos α

FN = Gaya Normal Ft = Gaya tangensial  = Sudut Kontak FG = Berat Roda Gigi (kg) b = Lebar Gigi m = Module

FN

FN FR

2. Berat Roda Gigi

FG  0,118  Z  b  m 2 Z  Jumlah gigi 3. Gaya Resultan pada Gigi 2

2

FR  FN  FG  2FN FG cos α

4. Menghitung momen bengkok yang terjadi

FR  b RA  ab M  RA  a FR  a  b M ab

M  FR  X

5. Torsi yang terjadi:

6. Torsi equivalent:

7. Ukuran poros:

DG 2 DG  Diameter Gear

T  Ft 

Teq  M 2  T 2

π 3 Pejal  Wp  d 16 π Do 4 - Di 4 Hollow  Wb  16 Do





Soal Sepasang roda gigi lurus digunakan untuk memindahkan daya 30 Hp saat pinion berputar 300 ppm. Perbandingan kecepatan adalah 1:3. Tegangan statik ijin bahan pinion = 1200 kg/cm2 Tegangan statik ijin bahan gear = 1000 kg/cm2 Pinion dengan 15 gigi dan lebar gigi 14 m. Hitunglah : a. Module b. Lebar Gigi. c. Lingkaran Jarak pinion dan Gear Jika

0,912 Y  0,154  T 3 Cv  3v

Roda Gigi Helic Sudut Helik Sudut yang dibentuk oleh grs helik dg sumbu putaran, diberi simbol  Pitch Aksial (Pc) Jarak sejajar sumbu, antara jarak permukaan gigi berdekatan Pitch Normal (PN ) Jarak antara permukaan gigi berdekatan

 PN  Pc  cos  Pc  b  tg α

Over lap = b tg  Over lap = 15 % circular pitch  b tg  =1,15 Pc 1,15  Pc b tg 1,15    m b tg

Gaya tangensial

WT   o  Cv  b    m  Y  o  Tegangan statik bending max imum Cv  Velocity factor

Ukuran Standart Gigi Helik a. b. c. d. e. f. g.

Sudut tekan   = 15 o ÷ 25 o Sudut Helik  = 20 o ÷ 45 o Tinggi Kepala  0,8 m (maximum) Tinggi Kaki  1 m (maximum). Total tinggi  1,8 m (maximum) Minimum clearance  0,2 m Tebal Gigi  1,5708 m

ZG Jumlah gigi equivalent : Ze = COS 3 Kapasitas dinamis

0,05  v  b  c  cos2   WT  cos FD   WT 2 0,05  v  b  c  cos   WT

Gaya yang diperbolehkan

Dp  b  Q  K Fw  cos2 

Catt : V, b, c, Dp dan K  Lihat Roda gigi lurus Pengaruh terhadap poros & Bantalan  Gaya aksial & bending  Torsi

M1 = Momen akibat WT M2 = Momen akibat WA

Meq  M 1  M 2 2

2

P T ω Torsi

1 2  M eq   M eq 1  Meq1  T 2   2 2

 Teq  M eq 1  T 2

Diameter Poros :

π 3 Pejal  Wp  d 16 π Do 4 - Di 4 Hollow  Wb  16 Do





Soal Roda gigi helik dari baja tuang dengan sudut helik 30 memindahkan daya 45 HP pada 1500 rpm. Jumlah gigi gear = 24 buah. Tegangan statik bahan 560 kg/cm2, b = 3 PN Sudut kontak 20 o, kedalaman penuh dan

0,912 Y  0,154  Z 15 Cv  15  v Tentukan : m, b dan DG

o

Roda Gigi Kerucut

Sudut Lancip

Sudut Siku

Roda Gigi Mahkota

Roda Gigi kerucut/Bevel/Payung Keterangan gambar : Do = Diameter luar = Dp + 2.a. cos p Dp = Pitch Diameter ( Lingkaran Jarak) a = Tinggi Kepala p = Pitch angle (sudut jarak) Dd = Dp -2 d cos p d = Tinggi kaki p1 = Sudut Jarak pinion p2= Sudut jarak gear s = Sudut antara 2 poros Dp = Lingkaran Jarak pinion DG = Lingkaran Jarak Gear

Proporsi roda Gigi Payung Tinggi Kepala (a) = 1 m Tinggi kaki (d) = 1,2 m. Clerance (Ck) = 0,2 m Working depth = 2 m. Tebal gigi = 1,5708m m = Modul Perencanaan 1. Velocity Ratio 2.

tg θ ρ1 

DG Zg np VR    D p Zp ng

sin θs

1  Cos θs VR sinθs tg θ ρ2  VR  Cos θs

3. Jika sudut antara 2 poros = 90o

2RB Lingkaran Jarak Ze   m modul RB  R  sec  θp 4. Jumlah gigi equivalent D p Zp 1 tgθ p1    VR DG Zg D Zg tgθ p2  VR  G  D p Zp

2R  sec θp m Ze  Z sec θp

Ze 

5. Kekuatan Roda Gigi Payung/Bevel/Kerucut

6. Gaya yang bekerja WN = WT cos φ WR = WT sin φ = WN tg φ b  Rm   L   sinθ p1 2  D sinθ p1  p 2L b  Dp  Rm   L    2  2L 

WRH  WR  sinθ p1  W N  tg  sinθ p1 WRV  WR cosθ p1  W N  tg  cosθ p1

7. Torsi T

P P  4500  ω 2  π  np

8. Gaya tangensial WT 

T Rm

9. Pengaruh gaya pada poros a. M1 = MRV x over hung – WRH x Rm M2 = Momen akibat WT = WT x Jarak 2

M eq 1  M 1  M 2

2

c. Torsi dari daya yang dipindahkan

T

P



Teq  M eq1  T2 2



1 2 Mbeq  M eq1  M eq1  T 2 2 Ukuran Poros Mbeq  b  Wb Teq  p  Wp Pejal  Wp 

 16

Hollow  Wb 

d3

 Do 4 - Di 4  16 Do



• Daya sebesar 45 HP dipndahkan dari penggerak yang berputar 1200 Rpm ke kompressor yang berputar 780 Rpm. Pemindahan gerak menggunakan roda gigi payung. Pinion memiliki 30 gigi. Sudut tekan dari gigi 14,5o Tegangan kerja ijin v = Kecepatan m/menit Faktor bentuk gigi Lebar gigi 0,5 panjang konisnya. • Tentukanlah a. Dp b.m c. Lebar gigi.

Suatu sistim roda gigi payung 90o digunakan untuk memindahkan daya sebesar 5 HP pada kecepatan 600 Rpm dari poros penggerak ke poros lain dengan kecepatan 200 Rpm. Pinion memiliki 30 Gigi. Pinion dibuat dari besi tuang yang memiliki teg statik sebesar 800 kg/cm2. Gear dibuat besi tuang dengan teg statik sebesar 550 kg/cm2. Faktor bentuk Gigi

Faktor Kecepatan Lebar gigi diambil 1/3 bag jarak konis (pitch Cone) Hitunglah : a. Modul b.Lebar Gigi c. Pitch Diameter Paint.lnk