163

BAB V

SABUK DAN RANTAI Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan transmisi

langsung dengan roda gigi. Dalam hal demikian, cara transmisi putaran atau daya

yang lain dapat diterapkan, di mana sebuah sabuk luwes atau rantai dibelitkan

sekeliling puli atau sproket pada poros.

Transmisi dengan elemen mesin yang luwes dapat digolongkan atas transmisi

sabuk, transmisi rantai, dan transmisi kabel atau tali. Transmisi kabel atau tali

hanya digunakan untuk untuk maksud khusus. Transmisi sabuk dapat dibagi atas

tiga kelompok. Dalam kelompok pertama, sabuk rata dipasang pada puli silinder

dan meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 10 (m)

dengan perbandingan putaran antara 1/1 sampai 6/1. Dalam kelompok kedua,

sabuk dengan penampang trapesium dipasang pada puli dengan alur dan

meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 5 (m) dengan

perbandingan putaran antara 1/1 sampai 7/1. Kelompok terakhir terdiri atas sabuk

dengan gigi yang digerakkan dengan sproket pada jarak pusat sampai mencapai 2

(m), dan meneruskan putaran secara tepat dengan perbandingan antara 1/1 sampai

6/1.

Sabuk mempunyai karakteristik sebagai berikut :

• Mereka bisa dipakai untuk jarak sumbu yang panjang.

• Karena slip dan gerakan sabuk yang lambat, perbandingan kecepatan sudut

antara kedua poros tidak konstan ataupun sama dengan perbandingan

diameter puli.

• Bila menggunakan sabuk yang datar, aksi klos bisa didapat dengan

menggeser sabuk dari puli yang bebas ke puli yang ketat.

• Bila sabuk V dipakai, beberapa variasi dalam perbandingan kecepatan

sudut bisa didapat dengan menggunakan puli kecil dengan sisi yang

dibebani pegas. Diameter puli kemudian merupakan fungsi dari tegangan

sabuk dan dapat diubah-ubah dengan mengubah jarak sumbunya.

164

• Sedikit penyetelan atas jarak sumbu biasanya diperlukan sewaktu sabuk

sedang dipakai.

• Dengan menggunakan puli yang bertingkat, suatu alat pengubah

perbandingan kecepatan yang ekonomis bisa didapat.

Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk-V karena mudah

penanganannya dan harganyapun murah. Kecepatan sabuk direncanakan untuk 10

sampai 20 (m/s) pada umumnya, dan maksimum sampai 25 (m/s). Daya

maksimum yang dapat ditransmisikan kurang lebih samapai 500 (kW).

Karena terjadi slip antara puli dan sabuk, sabuk-V tidak dapat meneruskan

putaran dengan perbandingan yang tepat. Dengan sabuk gilir transmisi dapat

dilakukan dengan perbandingan putaran yang tepat seperti pada roda gigi. Karena

itu sabuk gilir telah digunakan secara luas dalam industri mesin jahit, komputer,

mesin fotokopi, mesin tik listrik, dsb.

Transmisi rantai dapat dibagi atas rantai rol dan rantai gigi, yang dipergunakan

untuk meneruskan putaran dengan perbandingan yang tepat pada jarak sumbu

poros sampai 4 (m) dan perbandingan 1/1 sampai 7/1. Kecepatan yang diizinkan

untuk rantai rol adalah sampai 5 (m/s) pada umumnya, dan maksimum sampai 10

(m/s). Untuk rantai gigi kecepatannya dapat dipertinggi hingga 16 sampai 30

(m/s).

Dalam bab ini akan dibahas dasar-dasar pemilihan sabuk-V, sabuk gilir, rantai

rol, dan rantai gigi.

5.1 Transmisi Sabuk-V

Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Tenunan

tetoron atau semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk membawa

tarikan yang besar. (Gambar 5.1). Sabuk-V dibelitkan di keliling alur puli yang

berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami

lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan

juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan

transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan

salah satu keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata.

165

Gambar 5-1 Konstruksi sabuk-V

Gambar 5-2 Ukuran penampang sabuk-V

Gambar 5-3 Diagram pemilihan sabuk-V

Atas dasar daya rencana dan putaran poros penggerak, penampang

sabuk-V yang sesuai dapat diperoleh dari Gambar 5.3. Daya rencana dihitung

dengan mengalikan daya yang akan diteruskan dengan faktor koreksi dalam

Tabel 5.1. Diameter nominal puli-V dinyatakan dengan diameter pd (mm)

dari suatu lingkaran di mana lebar alurnya di dalam Gambar 5.4 menjadi

166

0l dalam Tabel 5.2. Transmisi sabuk-V hanya dapat menghubungkan poros-

poros yang sejajar dengan arah putaran yang sama. Dibandingkan dengan

transmisi roda gigi atau rantai, sabuk-V bekerja lebih halus dan tak bersuara.

Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan, dapat dipakai beberapa sabuk-

V yang dipasang sebelah menyebelah.

167

Jarak sumbu poros harus sebesar 1,5 sampai 2 kali diameter puli besar.

Di dalam perdagangan terdapat berbagai panjang sabuk-V. Nomor nominal

sabuk-V dinyatakan dalam panjang kelilingnya dalam inch. Tabel 5.3 (a) dan

(b) menunjukan nomor-nomor nominal dari sabuk standar utama. Diameter

puli yang terlalu kecil akan memperpendek umur sabuk. Dalam Tabel 5.4

diberikan diameter puli minimum yang diizinkan dan dianjurkan menurut

jenis sabuk yang bersangkutan.

Gambar 5-5 Perhitungan panjang keliling sabuk

168

169

Tabel 5.4 Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan (mm)

Penampang A B C D E

Diameter min. yang diizinkan 65 115 175 300 450

Diameter min. yang dianjurkan 95 145 225 350 550

Tipe sabuk sempit 3V 5V 8V

Diameter minimum 67 180 315

Diameter minimum yang dianjurkan 100 224 360

170

Lihat Gambar 5.5. di mana putaran puli penggerak dan yang digerakkan

berturut-turut adalah 1n (rpm) dan 2n (rpm), dan diameter nominal masing-

masing adalah pd (mm) dan pD (mm), serta perbandingan putaran u

dinyatakan dengan 12 / nn atau pp Dd / . Karena sabuk-V biasanya dipakai

untuk menurunkan putaran, maka perbandingan yng umum dipakai

ialahperbandingan reduksi 1) ( >ii , dimana :

i

uud

Dnn

p

p 1 ; 1 i 2

1 ==== (5-1)

Kecepatan linier sabuk-V (m/s) adalah

1000 60 1

×=

ndv p (5-2)

Jarak sumbu poros dan panjang keliling sabuk berturut-turut adalah C (mm)

dan L (mm).

γπ 2 - 21 =∠=∠ BbOAaO

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛≈===

2 sin - 1 sin - 1 cos

22 γγγ CCCABab

Maka

( ) ( )γπγγπ 2 2

2

sin - 1 2 2 - 2

2

++⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+= pp D

Cd

L

( ) ( ) γγπ 22 sin - - 2

2 CdDDdC pppp +++=

Oleh karena

( ) CdD pp 2/ - sin =≈ γγ ,

Maka

171

( ) ( ) ( )22 - 4

- - 21

2 2 pppppp dD

CCdDDdCL +++=

π

( ) ( )2 - 41

2 2 pppp dD

CDdC +++=

π (5-3)

Dalam perdagangan terdapat bermacam-macam ukuran sabuk. Namun

mendapatkan sabuk yang panjangnya sama dengan hasil perhitungan

umumnya sukar.

Jarak sumbu poros C dapat dinyatakan sebagai :

( )

8

- 8 -

2

pp2 dDbb

C+

= (5-4)

Dimana :

( )pp dDLb 3,14 - 2 += (5-5)

Sudut lilit atau sudut kontak θ dari sabuk pada alur puli penggerak

harus diusahakan sebesar mungkin untuk memperbesar panjang kontak antara

sabuk dan puli. Gaya gesekan berkurang dengan mengecilnya θ sehingga

menimbulkan slip antara sabuk dan puli. Jika jarak poros adalah pendek

sedangkan perbandingan reduksinya besar, maka sudut kontak pada puli kecil

(puli penggerak) akan menjadi kecil. Dalam hal ini dapat dipakai sebuah puli

penegang seperti dalam gambar 5-7 untuk memperbesar sudut kontak tersebut.

Gambar 5-6 Sudut kontak

172

Gambar 5-7 Puli pemegang

Bila sabuk-V dalam keadaan diam atau tidak meneruskan momen,

maka tegangan di seluruh panjang sabuk adalah sama. Tegangan ini disebut

tegangan awal. Bila sabuk mulai bekerja meneruskan momen, tegangan akan

bertambah pada sisi tarik (bagian panjang sabuk yang menarik) dan berkurang

pada sisi kendor (bagian panjang sabuk yang tidak menarik).

Jika tarikan pada sisi tarik dan sisi kendor berturut-turut adalah 1F dan

2F (kg), maka besarnya gaya tarik efektif eF (kg) untuk menggerakkan puli

yang digerakkan adalah :

21 - FFFe = (5-6)

eF adalah gaya tangensial efektif yang bekerja sepanjang lingkaran jarak bagi

alur puli. Jika koefisien gesek nyata antara sabuk dan puli adalah 'μ , maka

⎪⎭

⎪⎬

⎫

==

=

θμ

θμ

θμ

'

'

121

'21

1 - -

/

eeFFFF

eFF

e

(5-7)

Persamaan ini disebut “persamaan Eytelwein”. Besarnya daya yang dapat

ditransmisikan oleh satu sabuk 0P (kW) diberikan oleh persamaan berikut ini :

173

( )

⎪⎪⎪

⎭

⎪⎪⎪

⎬

⎫

=

×=

=××

×==

1000

6120

1 -

1000

102 60

1 - 102/

1

'

'

1'

'

0

nn

eeFC

ndCnd

eeFvFP

a

pp

ae

π

π

θμ

θμ

θμ

θμ

(5-8)

di mana aF (kg) adalah gaya tarik yang diizinkan untuk setiap sabuk, dan 1n

(rpm) adalah putaran puli penggerak. Dalam praktek, persamaan di atas harus

dikoreksi terhadap faktor-faktor yang bekerja pada sabuk seperti gaya

sentrifugal, lenturan dan lain-lain.

Persamaan berikut ini biasanya dipakai untuk sabuk-V standar :

( ) ( ) ( ) ( ){ } ( ){ }522

3209,0

10 1/ - 1 - - / - ( CnCndCdCndCndP pppp ×= −

(5-9)

di mana 1C sampai 5C adalah konstanta-konstanta.

Untuk menyederhanakan perhitungan, setiap produsen sabuk

mempunyai katalog yang berisi daftar untuk memilih sabuk.

Sabuk-V sempit akan menjadi lurus pada kedua sisinya bila dipasang

pada alur puli gambar 5-8. Dengan demikian akan terjadi kontak yang merata

dengan puli sehingga keausan pada sisinya dapat dihindari. Ada tiga macam

proporsi penampang untuk sabuk-V sempit seperti pada gambar 5.9

Gambar 5-8 persinggungan antara sisi sabuk dan alur puli

174

Gambar 5-9 Ukuran penampang sabuk-V semplit

Kapasitas transmisi daya 0P (kW) untuk satu sabuk dapat dihitung dari :

( ) ( ) ( ) ( ){ } ( ){ }521042

3210 1/ - 1 log - - / - CnCndCndCdCCndP pppp +=

(5-10)

Di mana 1C sampai 5C adalah konstanta-konstanta. Seperti juga pada sabuk-

V standar, daya 0P tersebut juga dapat ditemui dalam daftar perhitungan yang

terdapat dalam katalog produsen.

Persamaan-persamaan di atas hanya sesuai untuk sudut kontak θ =

1800 . Untuk perbandingan reduksi yang besar dan sudut kontak lebih kecil

dari 1800 menurut perhitungan dengan rumus :

( )C

dD pp - 57 - 180 0=θ (5-11)

kapasitas daya yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor koreksi yang

bersangkutan θK seperti diperlihatkan dalam Tabel 5.5.

Jumlah sabuk yang diperlukan dapat diperoleh dengan membagi dP dengan

θKP .0 atau :

00

d

.

KPP

N = (5-12)

Harga N yang relatif besar akan menyebabkan getaran pada sabuk

yang mengakibatkan penurunan efisiensinya. Dalam hal demikian

perencanaan harus diperbaiki dengan menggunakan sabuk yang lebih besar

175

penampangnya. Dalam hal transmisi dengan lebih dari satu sabuk perlu

diperhatikan bahwa panjang, mutu, dll., dari masing-masing sabuk dapat

berbeda, sehingga perpanjangan yang berbeda antara satu dengan lain sabuk

akan mengakibatkan tegangan yang berbeda-beda pula.

Tabel 5.5 Faktor Koreksi θK

CdD pp -

Sudut kontak puli kecil θ ( 0 ) Faktor koreksi θK

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

1,50

180

174

169

163

157

151

145

139

133

127

120

113

106

99

91

83

1,00

0,99

0,97

0,96

0,94

0,93

0,91

0,89

0,87

0,85

0,82

0,80

0,77

0,73

0,70

0,65

Untuk dapat memelihara tegangan yang cukup dan sesuai pada sabuk,

jarak poros puli harus dapat disetel ke dalam maupun ke luar. Jika beban

untuk melenturkan sabuk sebesar 1,6 (mm) setiap 100 (mm) jarak bentangan

terletak antara harga maksimum dan minimum yang diberikan dalam Tabel

5.8, maka besarnya tegangan sabuk dianggap sesuai.

176

Tabel 5.6 Daerah beban untuk tegangan sabuk yang sesuai (Satuan kg)

Penampang A B C D E

Beban minimum 0,68 1,58 2,93 5,77 9,60

Beban maksimum 1,02 2,38 4,75 8,61 14,30

Jika transmisi sabuk diperlengkapi dengan puli pengikut untuk

memelihara tegangan sabuk, maka puli ini harus dipasang di sebelah dalam

dari sisi kendor dekat pada puli besar, seperti pada Gambar 5.7. Dipandang

dari segi ketahanan sabuk, dianjurkan untuk tidak menekan sabuk dari sebelah

luarnya.

177

Sudut antara kedua sisi penampangsabuk yang dianggap sesuai adalah

sebesar 30 samapai 40 derajat. Semakin kecil sudut ini, gesekan akan semakin

besarkarena efek baji, sehingga perbandingan tarikan 21 / FF akan lebih besar.

Namun demikian, kadang-kadang sudut yang kecil pada sabuk sempit atau sabuk

standar dapat menyebabkan terbenamnya sabuk ke dalam alur puli. Akhir-akhir

ini dalam perdagangan diperkenalkan sabuk-V dengan sudut lebar, yaitu 60

derajat. Untuk sabuk ini dipakai bahan dengan perpanjangan yang kecil untuk

memperbaiki sifat buruk di atas. Tetapi dengan kondisi semacam ini, gesekan dan

perbandingan tarikan yang dicapaimenjadi lebih rendah.

Sifat penting dari sabuk yang perlu diperhatikan adalah perubahan

bentuknya karenatekanan samping, dan ketahanannya terhadap panas. Bahan

yang biasa dipakai adalah karet alam atau sintetis. Pada masa sekarang, telah

banyak dipaki karet neopren. Sebagai inti untuk menahan tarikanterutama

dipergunakan rayon yang kuat. Tetapi akhir-akhir ini pemakaian inti tetoron

semakin populer untuk memperbaiki sifat perubahan panjang sabuk karena

kelembaban dan karena pembebanan.

Pada umumnya puli dibuat dari besi cor kelabu FC200 atau FC300, untuk puli

kecil dipakai konstruksi plat karena lebih murah.

Puli pengikut, dekat puli besar

Sisi kendor

Puli besarPuli penggerak

Sisi tarik

Gambar 5-10 Kedudukan yang baik untuk puli pengikut

178

Pembatasan ukuran puli sering dikenakan pada panjang susunan puli

atau lebarpuli. Panjang maksimum susunan puli maxL adalah perlu untuk

memenuhi persamaan berikut ini :

( ) CDdL pp ≥+ 21 - max (5-13)

( ) 0 - 21 - >pp DdC (5-14)

Jika Bd dan BD berturut-turut adalah diameter bos atau naf puli kecil

dan puli besar, 1sd dan 2sd berturut-turut adalah diameter poros penggerak

dan yang digerakkan, maka :

( )

( )⎪⎪⎭

⎪⎪⎬

⎫

+≥

+≥

mm 10 35

mm 10 35

2

1

sB

sB

dD

dd (5-15)

Jika naf tidak dapat dibuat cukup besar untuk memenuhi persamaan

tersebut, ambilah bahan poros yang lebih kuat untuk mengecilkan

diameternya, atau ambil cara lain untuk memasang poros pada naf.

Tabel 5.9 Daerah beban untuk tegangan sabuk yang sesuai

Penampang A B C D E

Beban Minimum 0,68 1,58 2,93 5,77 9,60

Beban Maksimum 1,02 2,38 4,75 8,61 14,30

179

Contoh Soal 5-1

Sebuah kompressor kecil digerakkan oleh sebuah motor listrik dengan

daya 3,7 (kW), 4 kutub, 1450 (rpm) dan diameter poros 25 (mm).

Diameter poros dan putaran kompressor yang dikehendaki adalah 30

(mm) dan 870 (rpm). Kompressor bekerja selama 8 jam sehari. Carilah

sabuk-V dan puli yang sesuai.

[ ]anPenyelesai

1. ( ) ( ) ( )mm300 , 1,67 1450/870 ,rpm 1450 ,kW 3,7 1 ≈≈≈== CinP

2. 1,4 =cf

3. ( )kW 5,18 3,7 1,4 =×=dP

4. ( ) ( )kg.mm 3480 5,18/1450 10 9,74 51 =××=T

( ) ( )kg.mm 5800 5,18/870 10 9,74 52 =××=T

5. ( )2B kg/mm 58 D,-S30C porosBahan =σ

( )pasakalur dengan 2 S 6, S 21 == ff

( ) ( )2kg/mm 4,83 2 658/ =×=aτ

ukanbeban tumbuntuk 2 =tK

lenturan untuk 2 =bC

6. ( ){ } ( ) ( ) baik ,mm 25 mm 24,5 3480 2 2 5,1/4,83 3/11 →=×××=sd

( ){ } ( ) ( ) baik ,mm 30 mm 29,0 5800 2 2 5,1/4,83 3/12 →=×××=sd

7. Penampang sabuk-V; tipe B

8. ( )mm 145 min =d

9. ( ) ( )mm 242 1,67 145 ,mm 145 =×== pp Dd

( ),mm 156 5,5 2 145 =×+=kd

( )mm 253 5,5 2 242 =×+=pD

180

( )mm 60 52 10 35

1 =→=+ Bs dd

( )mm 70 62,5 10 35

2 =→=+ Bs Dd

10. ( )m/s 11,4 1000 60

1450 150 3,14 =×

××=v

11.11,4 (m/s) < 30 (m/s) , baik

12. ( ) baik ,mm 95,5 2

253 156 - 300 =+

13. Dipakai tipe standar.

( ) ( ) ( )kW 3,22 200500,41 - 0,47 0,41

200503,14- 3,42 3,14 0 =⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛++⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛+=P

14. ( ) ( ) ( )mm 1215 3004145 - 242 145 2421,57 300 2

2

=×

+++×=L

15. Nomor nominal sabuk-V : No. 48 ( )mm 1219 =L

16. ( ) ( )mm 1223 145 242 3,14 - 1219 2 =+×=b

( ) ( )mm 302 8

145 - 242 8 - 1223 1223

22

=+

=C

17. ( ) 0,96 162 300

145 - 242 57 - 180 00 =→== θθ K

18. buah 2 1,68 0,96 3,22

5,18 →=×

=N

19. ( ) ( )mm 40 ,mm 25 =Δ=Δ ti CC

20. Tipe B, No. 48, 2 buah, ( ) ( )mm 253 ,mm 156 == kk Dd

Lubang poros 25 (mm), 31,5 (mm)

Jarak sumbu poros ( )( )302 40

25

mm

mm

+

−

Jika dipakai sabuk sempit :

7. Penampang sabuk-V : 3V

181

9. ( ) ( )mm 112 67 1,67 ,mm 67 =×== pp Dd

10. ( )m/s 5,1 1000 60

1450 67 3,14 =×

××=v

11. 5,1(m/s) < 35 (m/s) , baik

12. ( ) baik ,mm 210 2112 67 - 300 =

+

13. ( ) ( ) ( )kW 2,31 200500,21 - 0,24 0,21

200502,05- 2,20 2,05 0 =⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛++⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛+=P

14. ( ) ( ) ( )mm 883 300467 - 112 671121,57 300 2

2

=×

+++×=L

15. 3V-355 Panjang keliling kurva jarak bagi sabuk-V ( )mm 898 =L

16. ( ) ( )mm 1234 67 112 3,14 - 898 2 =+×=b

( ) ( )mm 308 8

67 - 112 8 - 1234 1234

22

=+

=C

17. ( ) 0,97 171 300

67 - 112 57 - 180 00 =→== θθ K

18. buah 3 2,3 0,97 2,31

5,18 →=×

=N

19. ( ) ( )mm 25 ,mm 15 =Δ=Δ ti CC

20. 3V-355, 3 buah, ( ) ( )mm 113,2 1,2 112 ,mm 68,2 1,2 67 =+==+= kk Dd

Jarak sumbu poros : ( )( )308 25

15

mm

mm

+

−

5.2 Transmisi Sabuk Gilir (Timing Belt)

Transmisi sabuk yang bekerja atas dasar gesekanbelitan mempunyai beberapa

keuntungan karena murah harganya, sederhana konstuksinya, dan mudah untuk

mendapatkan perbandingan putaran yang diingini. Transmisi tersebut telah

digunakan dalam semua bidang industri, seperti mesin-mesin pabrik, otomobil,

mesin pertanian, alat kedokteran, mesin kantor dan alat-alat listrik. Namun

demikian, transmisi sabuktersebut mempunyai kekurangan dibandingkan dengan

transmisi rantai dan roda gigi, yaitu karena terjadinya slip antara sabuk dan puli.

182

Karena itu, macam transmisi sabuk biasa tidak dapat dipakai bilamana

dikehendaki putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap.

Gambar 5-11 Sabuk Gilir

Akhir-akhir ini telah dikembangkan macam sabuk yang dapat mengatasi

kekurangan tersebut, yaitu “sabuk gilir” (timing belt).

Gambar 5-12 Diagram pemilihan sabuk gilir

Sabuk gilir dibuat dari karet neopren atau plastik poliuretan sabagai bahan

cetak, dengan inti dari serat gelas (fibre glass) atau kawat baja, serta gigi-gigi

yang dicetak secara teliti di permukaan sebelah dalam dari sabuk. Karena sabuk

gilir dapat melakukan transmisi mengait seperti roda gigi atau rantai, maka

gerakan dengan perbandingan putaran yang tetap dapat diperoleh.

Untuk meneruskan beban berat atau untuk kondisi kerja pada temperatur

tinggi (sampai 1200 C), lingkungan asam,basa, atau lembab, dapat dipakai sabuk

183

dari karet neopren. Sabuk poliuretan digunakan untuk transmisi beban ringan,

dengan lingkungan berminyak, serta mesin kantor dan alat-alat listrik yang harus

kelihatan indah. Serat gelas umum dipakai sebagai inti. Jika diperlukan kekuatan

khusus, dapat dipergunakan kawat baja.

Batas maksimum kecepatan sabuk gilir kurang lebih 35 (m/s), yang berarti

lebih tinggi dari sabuk-V, dan daya yang dapat ditransmisikan adalah sampai 60

(kW). Sabuk gilir dibuat dalam dua tipe, yaitu jenis jarak bagi lingkaran dan jenis

modul. Jarak bagi dinyatakan dalam inch, sedangkan modul dalam milimeter. Di

sini akan diuraikan jenis jarak bagi lingkaran.

184

Tabel 5-10

185

Untuk transmisi sabuk gilir, ketiga gaya seperti yang terdapat pada sabuk-V

juga sangat penting, yaitu gaya tarik efektif ( )kg eF , gaya sentrifugal ( )kg cF ,

dan tegangan awal ( )kg 0F . Berbeda dengan sabuk-V, gaya tarik pada sisi kendor

sabuk gilir kira-kira besarnya sama dengan gaya cF pada puli penggerak.

Besarnya gaya tarik pada sisi tarik ( )kg 1F adalah :

cee FFFFF 21 +≈+= (5-16)

186

Jika daya yang akan ditransmisikan adalah ( )kW P , kecepatan sabuk ( )m/s v ,

berat per satuan panjang sabuk ( )kg/m w , dan konstanta yang tergantung pada

ukuran dan tipe sabuk adalah C , maka ce FF dan dapat ditulis sebagai :

vPFe / 102 = (5-17)

( ) 28,9/ vwFc = (5-18)

Gaya tarik sabuk maksimum adalah 1F .

Pada pemilihan sabuk gilir, faktor koreksi cf ( dan faktor koreksi tambahan

'cf untuk kondisi khusus) perlu diambil untuk menghitung daya rencana dP :

( )PffPPfP ccdcd' atau +== (5-19)

Tata cara di atas sama dengan tata cara pemilihan sabuk-V, dan faktor koreksi

cf tergantung pada keadaan P atau kondisi kerja. Harga-harga cf terdapat

dalam tabel dan 'cf dalam Tabel 5.8. Kapasitas daya yang ditransmisikan per inch

lebar sabuk tergantung pada tipe sabuk dan dihitung dari :

( )( ) ( )kWFFndP cp - .10 0,6984 0-6

0 ×= (5-20)

di mana ( )kgF a adalah tarikan yang diizinkan, ( )mmd p diameter puli

penggerak, ( ) 1000/penggerak porosputaran 1 rpmnn = .

Tabel 5.11 Faktor koreksi yang harus ditambahkan untuk meningkatkan

putaran dan persyaratan kerja luar biasa.

Perbandingan peningkatan

Putaran '

cf

1 – 1,25

1,25 – 1,75

0

0,1

187

1,75 – 2,5

2,5 – 3,5

3,5 -

0,2

0,3

0,4

Persyaratan kerja 'cf

Lebih dari 10 jam kerja/hari

Lebih dari 20 jam kerja/hari

Untuk semua penganggur

Kerja terputus-putus atau

musiman (kurang dari 500 jam

tiap tahun)

0,1

0,2

0,2

- 0,2

Kapasitas daya yang ditransmisikan untuk berbagai macam sabuk telah

dihitung dan diberikan dalam katalog produsen yang bersangkutan. Tabel 5.9

memberikan kapasitas ini untuk tipe XL, L, dan H, dan untuk puli dengan

jumlah gigi 20 sampai 30.

Bahan puli dan profil gigi harus tahan pada tarikan maksimum. Besi

cor kelabu (FC 200 – 300), paduan sinter dalam kelompok tembaga-besi, atau

baja karbon konstruksi mesin, umumnya dipakai sebagai bahan puli. Baja rol

konstruksi umum, dapat dipakai untuk puli berukuran besar. Dalam hal ini,

baja harus mempunyai kekerasan lebih dari 50 skala Brinell.

Jumlah gigi puli yang terlalu sedikit dapat mengurangi umur sabuk. Jumlah

minimum yang diizinkan untuk pelbagai tipe diberikan dalam Tabel 5.10. Jika

sudut kontak sabuk adalah θ , maka jumlah pasang gigi yang terkait (JGT =

Jumlah Gigi Terkait) dapat dihitung sebagai berikut :

( )C

dD pp - 57 - 180 0=θ

1.360

JGT zθ=

di mana :

188

α = Sudut kontakan sabuk pada puli kecil ( 0 )

pD = Diameter lingkaran jarak bagi puli besar (mm)

pd = Diameter lingkaran jarak bagi puli kecil (mm)

C = Jarak sumbu poros (mm)

1z = Jumlah gigi puli kecil

Jika JGT besarnya kurang dari 6, perlu dilakukan koreksi. Faktor

koreksi tf diberikan dalam Tabel 5.11 untuk berbagai harga JGT. Harga JGT

yang kecil akan memperkecil umur sabuk serta dapat mengikis bahan dasar

dan mengeluarkan intinya hingga mengakibatkan suara. Besarnya

,dan , ,0 td fPP memberikan faktor lebar wf sebagai berikut :

t

dw fP

Pf

.

0

=

Tabel 5.12 Kapasitas daya yang ditransmisikan setiap inch (25,4 mm) lebar sabuk gilir, ( )kW 0P [Penampang L]

Jumlah gigi

20 22 24 26 28 30

Diameter puli (mm)

Putaran puli

kecil (rpm)

60,64 66,70 72,77 78,83 84,89 90,96

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0,15

0,31

0,46

0,61

0,76

0,91

1,06

1,21

0,17

0,34

0,51

0,68

0,84

1,00

1,17

1,31

0,18

0,37

0,55

0,73

0,91

1,10

1,27

1,45

0,20

0,40

0,60

0,80

0,99

1,18

1,38

1,56

0,21

0,43

0,64

0,85

1,06

1,27

1,48

1,68

0,23

0,46

0,69

0,91

1,14

1,36

1,58

1,79

189

[Penampang H]

Jumlah gigi

20 22 24 26 28 30

Diameter puli (mm)

Putaran

puli kecil

(rpm) 80,85 88,94 97,02 105,11 113,19 121,28

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0,52

1,04

1,56

2,07

2,58

3,10

3,60

4,11

0,57

1,14

1,71

2,27

2,84

3,40

3,95

4,51

0,62

1,25

1,86

2,48

3,10

3,70

4,30

4,90

0.67

1,35

2,02

2.68

3.35

4,00

4,66

5,31

0,73

1,46

2,17

2,88

3,60

4,32

5,02

5,70

0,78

1,56

2,33

3,10

3,85

4,61

5,36

6,10

Tabel 5.13 Jumlah puli minimum yang diizinkan.

Penampang sabuk Putaran puli kecil

(rpm) XL L H XH XXH

3500

1750

1160

870

12

10

10

16

14

12

20

18

16

26

24

22

26

24

22

Tabel 5.14 Faktor koreksi untuk berbagai J.G.T (Jumlah Gigi yang Terkait)

J.G.T tf

6 - 1,0

5 – 6 0,8

4 – 5 0,6

3 – 4 0,4

2 – 3 0,2

190

Untuk menjaga agar sabuk tidak bergeser keluar dari puli, salah satu

puli harus diberi flens.jika poros yang dihubungkan dengan sabuk gilir

letaknya tegak, maka kedua pulinyaharus diberi flens. Penggunaan puli

pengikut sebaiknya dihindari, kecuali jika memang perlu, karena dapat

mengurangi umur sabuk.

Persamaan untuk menghitung panjang sabuk gilir adalah sama dengan rumus

untuk rantai, dan agak berbeda dengan rumus sabuk-V. Jika jarak sumbu poros

dibagi dengan jarak bagi gigi dinyatakan dengan pC , jadi :

pCC p =

di mana pC , dapat berupa pecahan, maka panjang sabuk yang diperlukan

(dalam jumlah jarak bagi) pL adalah :

( )[ ]22121 28,6/ -

2 2

p

pp Czz

Czz

L +++

=

Di mana :

kecil puli gigiJumlah : 1z

besar puli gigiJumlah : 2z

Jika putaran masing-masing puli dinyatakan dengan ,dan 21 nn maka :

( ) 1212 ./ znnz =

di mana 2z adalah bilangan bulat. Untuk 2z ambillah jumlah gigi sesuai

dengan standar, jika mungkin. Seperti juga dalam roda gigi, diperlukan suatu

daerah pemilihan untuk 21 / nn . Karena hasil perhitungan pL biasanya berupa

bilangan pecahan, maka perlu disesuaikan dengan harga standar dengan jalan

191

menaikkan atau menurunkan. Misalkan harga yang telah disesuaikan dan

ditetapkan adalah L , maka pC perlu dihitung kembali dengan :

( )⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

= 212

22121 -

9,862 -

2 -

2 -

41 zzzzLzzLC p

Jarak sumbu poros didapat dari :

pCC p . =

Seperti pada sabuk-V, suatu daerah penyetelan juga diperlukan, baik ke dalam

maupun ke luar, untuk memudahkan pemasangan, pembongkaran, dan

pengaturan tegangan pada waktu operasi. Daerah penyetelan standar ke kedua

arah iCΔ , dan tCΔ diberikan dalam Tabel 5.12. Tegangan yang terlalu besar

akan membuat permukaannya aus dan intinya terkupas keluar, yang

selanjutnya akan memperpendek umurnya. Selanjutnya, jika sabuk terlalu

kendor sabuk akan bekerja dengan tumbukan yang terus menerus antara gigi

sabuk dan gigi puli. Tegangan yang sesuai dapat diperoleh dengan

menimbang, dimana gaya tarik tertentu (yang besarnya tergantung pada tipe

dan lebar sabuk) dikenakan pada tengah-tengah rentangan sabuk, dan disetel

lenturannya sebesar 1,6 (mm) untuk tiap 100 (mm) panjang rentangan.

Tabel 5.15 tCC ΔΔ dan 1 untuk sabuk gilir (Satuan : mm)

XL L H XH XXH Nomor

nominal iCΔ

tCΔ

iCΔ

tCΔ

iCΔ

tCΔ

iCΔ

tCΔ

iCΔ

tCΔ

60 – 300 3 3 5 5 6 6

301 - 1000 4 3 6 5 6 6 20 10 30 10

192

Contoh soal 5-2

Sebuah mesin gerinda digerakkan oleh sebuah motor listrik dengan daya

2,2 (kW), 4 kutup, 1450 (rpm), dan diameter poros 24 (mm). Diameter

poros yang digerakkan adalah 28 (mm), dan berputar pada 1000 (rpm).

Jarak sumbunya adalah 430 (mm).

Pilihlah sabuk gilir dan puli yang sesuai , jika mesin dianggap bekerja 8

jam sehari. Karena ruangan yang terbatas, maka diameter luar dan lebar

puli kecil berturut-turut harus lebih kecil dari 100(mm) dan 35 (mm).

[ ]anPenyelesai

1. ( ) ( ) ( )mm 430 , 1,45 1450/1000 i ,rpm 1450 ,kW 2,2 1 ≈≈== CnP

2. 1,8 =cf

3. ( )kW 3,96 2,2 1,8 =×=dP

4. ( ) ( )kg.mm 2660 3,96/1450 10 9,74 51 =××=T

( ) ( )kg.mm 3860 3,96/1000 10 9,74 52 =××=T

Gambar 5-13 Berbagai macam sabuk transmisi daya

193

5. Bahan poros S35C-D, ( ) 2 , 6 ,kg/mm 58 212 === sfsfBσ

( ) ( )2kg/mm 4,83 2 658/ =×=aτ

Beban tumbukan : , 2 =tK Untuk lenturan : 2 =bC

6. ( ){ } ( ) ( ) baik ,mm 24 mm 22,4 2660 2 2 5,1/4,83 3/11 →=×××=sd

( ){ } ( ) ( ) baik ,mm 28 mm 25,3 3860 2 2 5,1/4,83 3/12 →=×××=sd

7. Penampang sabuk gilir H, ( )mm 12,7 =p

8. 18 1 =z

26/18 , 26 26,1 10001450 18 22 ==→=×= izz

9. ( ) ( )mm 58 nafdiameter ,mm 72,77 14,3

18 12,7 ==×

=pd

Daerah diameter poros = 15 – 38 (mm), ( ) baik mm 24 ∴

( ) ( )mm 60 nafdiameter ,mm 105,11 14,3

26 12,7 =×

=pD

Daerah diameter poros = 20 - 40 (mm), ( ) baik mm 28 ∴

10. ( )[ ]( ) 89,77

7,12/43018/6,28- 26

12,7430 2

2 26 18

2

=+++

=pL

11. 450H No. , 90 =L

12. ( ) 33,98 18 - 269,86

2 - 2

26 18 - 90 2

26 18 - 9041 2

2

=⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

=pC

( )mm 431,55 12,7 33,98 =×=C

13. ( ) ( )mm 6 ,mm 7 =Δ=Δ ti CC

14. Dari Tabel 5.9 , sabuk gilir tipe H :

20 1 =z , ( ) ( )rpm 1400untuk kW 3,60 0 =P

( ) ( )rpm 1600untuk kW 4,11 0 =P

22, 1 =z ( ) ( )rpm 1400untuk kW 3,95 0 =P

( ) ( )rpm 1600untuk kW 4,51 0 =P

194

Maka taksiran yang lebih mendekati adalah :

18, 1 =z ( ) ( )rpm 1400untuk kW 3,25 0 =P

( ) ( )rpm 1600untuk kW 3,71 0 =P

Sehingga,

( ) ( )kW 3,36 PS 20050 0,46 3,25 0 =×+=P

15. ( ) 00 175,7 55,431

72,77- 105,11 57 - 180 ==θ

JGT = 1,00 6 8,8 360

175,7 18 =∴>=× tf

16. 1,5 1,18 1,00 3,36

3,96 →=×

=wf

17. ( ) ( )mm 38,1 1,5 25,4 in 1,5 =×==bW

18. Lebar gigi puli ( )mm 49,5 1,3 38,1 =×=wW

19. ( )mm 35 lim =wW

20. 49,5 (mm) > 35 (mm), tidak dapat diterima.

'.8 22 1 =z

32 31,9 10001450 22 22 =→=×= zz

.9' ( ) ( )mm 60 nafdiameter ,mm 88,94 14,3

22 12,7 ==×

=pd

Daerah diameter poros = 15 – 40 (mm), ( ) baik mm 24 ∴

( ) ( )mm 64 nafdiameter ,mm 129,36 14,3

32 12,7 =×

=pD

Daerah diameter poros = 20 - 42 (mm), ( ) baik mm 28 ∴

.10' ( )[ ]( ) 94,79

7,12/43022/6,28-32

12,7430 2

2 32 22

2

=+++

=pL

'.11 96 =L

.12' ( ) 34,46 22 - 329,86

2 - 2

32 22 - 96 2

32 22 - 9641 2

2

=⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

=pC

195

( )mm 437,64 12,7 34,46 =×=C

.13' ( ) ( )mm 6 ,mm 7 =Δ=Δ ti CC

.14' Dari Tabel 5.9, ( ) ( )kW 4,09 PS 20050 0,56 3,95 0 =×+=P

.15' ( ) 00 174,5 64,437

88,94- 129,36 57 - 180 ==θ

JGT = 1,00 6,0 10,7 360

174,5 22 =∴>=× tf

.16' 0,97 1,00 4,09

3,96 =×

=wf

.17' ( )mm 25,4 1 " ==bW

.18' Lebar gigi puli 25,4 x 1,3 = 33,0 (mm)

.20' 33 (mm) < 35 (mm), baik

21. Sabuk 480H 100, 25,4 (mm)

Puli 22H ; 32H

Jarak sumbu poros ( )( )mmmm

6764,437 +

−

5.3 Transmisi Rantai Rol

Rantai transmisi daya biasanya dipergunakan di mana jarak poros lebih

besar dari pada transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari pada dala transmisi

sabuk.

Gambar 5-14 Rantai Rol

196

Rantai mengait pada gigi sproket dan meneruskan daya tanpa slip; jadi

menjamin perbandingan putaran yang tetap.

Rantai sebagai transmisi mempunyai keuntungan-keuntungan seperti :

mampu meneruskan daya besar karena kekuatannya yang besar, tidak

memerlukan tegangan awal, keausan kecil pada bantalan, dan mudah

memasangnya. Karena keuntungan-keuntungan tersebut, rantai mempunyai

pemakaian yang luas seperti roda gigi dan sabuk.

Gambar 5-15 Variasi kecepatan rantai rol

Di lain fihak, transmisi rantai mempunyai beberapa kekurangan, yaitu :

variasi kecepatan yang tak dapat dihindari karena lintasan busur pada sproket

yang mengait mata rantai, suara dan getaran karena tumbukan antara rantai

dan dasar gigi sproket, dan perpanjangan rantai karena keausan pena dan bus

yang diakibatkan oleh gesekan dengan sproket. Karena kekurangan-

kekurangan ini maka rantai tak dapat dipakai untuk kecepatan tinggi, sampai

ditemukan dan dikembangkannya rantai gigi.

Gamba 5-16 Rantai Gigi

Rantai dapat dibagi atas dua jenis. Yang pertama disebut rantai rol,

terdiri atas pena, bus, rol dan plat mata rantai. Yang lain disebut rantai gigi,

terdiri atas plat-plat berprofil roda gigi dan pena berbentuk bulan sabit yang

197

disebut sambungan kunci. Dalam pembahasan di bawah ini lebih dahulu akan

dibicarakan hal rantai rol.

Rantai rol dipakai bila diperlukan transmisi positip (tanpa slip) dengan

kecepatan sampai 600 (m/min), tanpa pembatasan bunyi, dan murah harganya.

Untuk bahan pena, bus, dan rol dipergunakan baja karbon atau baja khrom

dengan pengerasan kulit. Rantai dengan rangkaian tunggal adalah yang paling

banyak dipakai. Rangkaian banyak, seperti dua atau tiga rangkaian

dipergunakan untuk transmisi beban berat. Dengan kemajuan teknologi yang

terjadi akhir-akhir ini, kekuatan rantai semakin meningkat.

Gambar 5-17 Ukuran rantai rol

Tabel 5.16 Ukuran rantai rol

198

Sproket rantai dibuat dari baja karbon untuk ukuran kecil, dan besi cor

atau baja cor untuk ukuran besar. Untuk perhitungan kekuatannya belum ada

cara yang tetap seperti pada roda gigi. Adapun bentuknya telah distandarkan,

dimana bentuk-S adalah yang biasa dipakai.

199

Gambar 5-18 Diagram

5-19 Profil Gigi dari sproket rantai rol.

Daya yang akan ditransmisikan (kW), putaran poros penggerak dan

yang akan digerakkan (rpm), dan jarak sumbu poros kira-kira (mm), diberikan

lebih dahulu. Daya yang ditransmisikan perlu dikoreksi menurut mesin yang

200

akan digerakkan dan penggerak mulanya, dengan faktor koreksi dalam Tabel

5.17.

Tabel 5.17 Faktor koreksi cf

Motor torak Tumbukan

Penggerak

Pemakaian

Motor

listrik

atau

turbin

Dengan

transmisi

hidrolik

Tanpa

transmisi

hidrolik

Transmisi

halus

Konveyor sabuk dan rantai

dengan variasi beban kecil,

pompa sentrifugal dan

blower, mesin tekstil umum,

mesin industri umum

dengsn variasi beban kecil

1,0 1,0 1,2

Tumbukan

sedang

Kompresor sentrifugal,

propeler, konveyor dengan

sedikit variasi beban, tanur

otomatis, pengering,

penghancur, mesin perkakas

umum, alat-alat besar

umum, mesin kertas umum

1,3 1,2 1,4

Tumbukan

berat

Pres, penghancur, mesin

pertambangan, bor minyak

bumi, pencampur karet, rol,

mesin penggetar, mesin-

mesin umum dengan

putaran dapat dibalik atau

beban tumbukan

1,5 1,4 1,7

Momen lentur akan selalu terjadi pada poros. Karena itu periksalah

kekuatan lentur poros bila diameternya telah diberikan. Dengan menggunakan

putaran (rpm) dari poros yang berputaran tinggi dan daya yang telah dikoreksi

201

(kW), carilah nomor rantai dan jumlah gigi sproket kecil yang sesuai. Jumlah

gigi ini sebaiknya merupakan bilangan ganjil dan lebih dari 15. Jumlah gigi

minimum yang diizinkan adalah 13. Jumlah gigi untuk sproket besar juga

dibatasi, maksimum 114 buah. Perbandingan putaran dapat diizinkan sampai

10/1. Sudut kontak antara rantai dan sproket kecil harus lebih besar dari 120o.

Transmisi rantai akan lebih halus dan kurang bunyinya jika dipakai rantai

dengan jarak bagi kecil dan jumlah gigi sproket yang banyak. Rangkaian

banyak dipakai bila rangkaian tunggal tidak mempunyai kapasitas cukup.

Perlu diperhatikan bahwa kapasitas rangkaian banyak tidak sama dengan

kelipatan kapasitas satu rangkaian. Dalam hal demikian harus diperhitungkan

dengan faktor perkalian seperti dalam Tabel 5.18. Dipandang dari segi

pembagian beban di antara rangkaian, pembebanan pada masing-masing

rangkaian akan semakin efektif bila jumlah rangkaian semakin kecil;

efektivitas terbesar diperoleh dengan satu rangkaian.

Tabel 5.18 Faktor koreksi untuk rantai berangkaian banyak.

Jumlah rangkaian Faktor

2

3

4

5

6

1,7

2,5

3,3

3,9

4,6

Pengerasan gigi sproket dengan pencelupan dingin lebih diutamakan untuk

sproket dengan jumlah gigi kurang dari 24, sproket kecil di mana

perbandingan putarannya melebihi 4/1, sproket besar dan sproket kecil dari

transmisi yang mempunyai putaran rendah tetapi bebannya berat, dan sproket-

sproket yang harus bekerja dalam lingkungan yang abrasiv. Sebagai bahan

sproket biasanya dipakai besi cor kelabu (FC250), baja karbon rol konstruksi

umum (SS41), baja konstruksi mesin (S35C), dan baja cor (SC46).

202

Diameter lingkaran jarak bagi pd dan pD (mm), diameter luar kd dan kD

(mm) untuk kedua sproket dapat dihitung dengan rumus berikut :

( )( )⎪⎭

⎪⎬⎫

=

=

20

10

/180sin/

/180 sin/

zpD

zpd

p

p

( ){ }( ){ } ⎪⎭

⎪⎬⎫

+=

+=

pzD

pzd

k

k

20

10

/180cot 0,6

/180cot 0,6

Telah disinggung di atas bahwa pemeriksaan diameter bos atau naf

BB Dd dan , (mm), adalah penting untuk lobang poros. Diameter naf yang

diberi alur pasak dapat dihitung dari persamaan : ( )

( )⎪⎪⎭

⎪⎪⎬

⎫

+≥

+≥

mm 10 35

mm 10 35

2

1

sB

sB

dD

dd.

Sebaliknya jika jarak bagi rantai dan jumlah gigi sproket diketahui, diameter

naf maksimum dapat dihitung dengan rumus di bawah ini :

( ){ }( ){ } ⎪⎭

⎪⎬⎫

=

=

0,76 - 1 - /180cot D

0,76 - 1 - /180cot

20

Bmax

10

max

zp

zpd B

Bila perhitungan percobaan untuk menentukan diameter poros

menghasilkan ukuran yang terlalu besaruntuk naf yang tersedia, periksalah

apakah diameter poros dapat dikecilkan dengan menggunakan bahan yang

lebih kuat.

Jarak sumbu poros pada dasarnya dapat dibuat sependek mungkin

sampai gigi kedua sproket hampir bersentuhan. Tetapi, jarak yang ideal adalah

antara 30 sampai 50 kali jarak bagi rantai. Untuk beban yang berfluktuasi,

jarak tersebut harus dikurangi sampai lebih kecil dari pada 20 kalijarak bagi

203

rantai. Setelah jumlah gigi sproket dan jarak sumbu poros ditentukan, panjang

rantai yang diperlukan dapat dihitung dengan rumus di bawah ini :

( )[ ]p

pp Cz

Czz

L2

1221 28,6/ - z 2

2

+++

=

di mana :

pL = Panjang rantai, dinyatakan dalam jumlah mata rantai

1z = Jumlah gigi sproket kecil

2z = Jumlah gigi sproket besar

C = Jarak sumbu poros, dinyatakan dalam jumlah mata rantai (dapat berupa

bilangan pecahan)

Bila pL ternyata merupakan bilangan pecahan, maka perlu dibulatkan ke atas

untuk mendapatkan bilangan bulat, yang selanjutnya disebut L (dalam jumlah

mata rantai). Periksalah apakah C dapat disetel untuk mengaturtegangan

rantai. Jika jumlah mata rantai merupakan bilangan ganjil, maka perlu dipakai

satu mata rantai khusus yang disebut mata rantai offset. Pemakaian mata rantai

ini sebenarnya tidak dikehendaki untuk transmisi yang aman.

Jika jumlah mata rantai dan jumlah gigi kedua sproket sudah lebih

dahuluditentukan, maka jarak sumbu poros dapat dihitung dengan rumus-

rumus di bawah ini :

( )⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

= 212

22121 -

9,862 -

2

- 2

- 41 zz

zzL

zzLC p

pCC p . =

60 1000..

11

×=

nzpv

di mana :

204

p : Jarak bagi rantai (mm).

: Jumlah gigi sproket kecil, dalam hal reduksi putaran.

1n : Putaran sproket kecil, dalam hal reduksi putaran.

Beban yang bekerja pada satu rantai ( )kg F dapat dihitung seperti pada sabuk

dengan rumus :

( )kg 102

vP

F d=

Jika dipakai motor listrik sebagai penggerak, maka pada waktu distart

dan dihentikan, harga gaya F akan lebih besar dari pada yang dihitung.

Dalam hal ini, kekuatan rata-rata dibagi dengan beban maksimum yang

diizinkan, yaitu faktor keamanan, harus diambil sebesar 6 atau lebih untuk

satu rangkaian, 8 sampai 11 untuk dua rangkaian atau lebih,. Harga F yang

dihitung dari persamaan ( )kg 102

vP

F d= tidak boleh lebih dari beban

maksimum yang diizinkan ( )kg uF . Jika ternyata melebihi, yang berarti

kapasitas rantai tidak cukup, pakailah rangkaian ganda atau lebih, atau

pakailah nomor rantai yang lebih besar.

Pemasangan sproket atau rantai secara mendatar adalah yang paling

baik. Pemasangan tegak akan menyebabkan rantai mudah lepas dari sproket.

Dalam hal ini rantai harus dibuat cukup tegang dengan menggunakan sproket

pengikut atau sproket penegang. Dalam hal transmisi mendatar, rentangan

rantai bagian bawah harus merupakan sisi kendor, dan jarak kekendoran ke

bawah tidak boleh lebih dari 4 (%) jarak rentangnya. Dalam hal-hal tertentu

seperti transmisi tegak, jarak sumbu poros yang besar (lebih dari 1 meter),

sering start, dan putaran berbalik dengan tiba-tiba, kekendoran yang diizinkan

harus dikurangi menjadi 2 (%).

Sekarang akan ditinjau gerakan rantai yang membelit sproket dan

berayun ke atas dan ke bawah seperti dalam Gambar 5.15. Kecepatan

205

horizontal pada titik A adalah θ cos v , di B adalah v , dan di A’ kembali ke

θ cos v . Gerakan ini disebabkan oleh efek busur dari sproket.

Jika jumlah gigi adalah z , harga θ bervariasi dari 0 sampai z/π bila mata

rantai bergerak dari A ke A’. Maka perbandingan variasi kecepatan ε adalah :

( )( )z

zv

vv

ratarata / sin/ cos - 1

2

- minmax

πππε ×==

−

v

p

θ cos v

θ

A’

B

A

0

Gbr. 5.20 Gerakan rantai rol

206

Dalam Gambar 5-21 diperlihatkan hubungan antara ε dengan jumlah gigi.

Baik dari gambar maupun dari persamaan dapat dilihat bahwa makin besar

jumlah gigi sproket, makin kecil perbandingan variasi kecepatannya, yang

berarti makin halus jalannya.

Rantai kadang-kadang bergetar dengan hebat karena fluktuasi

kecepatan, variasi beban, dll. Untuk menghindarkan hal ini dapat dipakai alat

penegang, sproket pengikut, atau peredam dari karet.

Sekarang akan ditinjau perpanjangan rantai karena keausan. Sebelum

aus, rol rantai akan mengait pada permukaan dasarkaki gigi. Setelah terjadi

keausan dan perpanjangan, rol akan naik sampai ke puncak gigi. Hal ini akan

membawa akibat buruk pada transmisi terutama jika jumlah giginya besar,

sehingga rantai dapat meloncat keluar dari sproket. Batas perpanjangan rantai

telah ditemukan secra empiris sebesar 1 sampai 2 (%) panjang mula-mula.

Atas dasar angka inilah jumlah gigi terbanyak pada sproket besar dibatasi

sampai 114.

Sebagai pelumas, minyak bermutu baik seperti minyak roda gigi yang

mengandung ramuan penahan tekanan, umum dipakai. Minyak berat dan

gemuk tidak sesuai untuk rantai. Untuk kecepatan tinggi, harus dipakai

minyak dengan viskositas rendah, sedangkan viskositas tinggi dipakai untuk

temperatur lingkungan yang tinggi. Sebagai patokan kasar, SAE 20-30 (65-

20 40 30 100

2

4

6

Jumlah gigi

Perb

andi

ngan

(%)

Gambar. 5-21 Perbandingan variasi kecepatan dari rantai

207

130 cSt, 300-600 SUS pada 37,80C) dapat dipergunakan untuk temperatur

normal, dan SAE 30-40 (130-200 cSt, 600-900 SUS pada 37,80C) untuk

temperatur lebih dari 400C; viskositas rendah untuk jarak bagi kecil, dan

viskositas besar untuk jarak bagi besar.

Untuk transmisi dengan kondisi kerja seperti dalam lingkungan zat kimia,

obat-obatan, korosi dan temperatur tinggi, terdapat rantai rol dari baja tahan

karat.

Gambar 5-22 Garis-garis dasar dari rantai gigi

Contoh Soal 3

Sebuah mesin pertanian digerakkan oleh motor bensin dengan daya 6

(PS) pada 1800 (rpm). Putaran tersebut direduksi dengan sabuk-V

menjadi 918 (rpm) pada tingkat pertama, dan pada tingkat berikutnya

menjadi 530 (rpm) dengan rantai rol. Jarak sumbu sproket adalah 200

(mm), dan panjang seluruh alat reduksi ini (ukuran luar) 400 (mm).

Rencanakan rantai dan sproket yang cocok .

[ ]anPenyelesai

1. ( ) ( ) ( )rpm 918 ,kW 4,41 PS 6 1 === nP

( )mm 200 1,732, 918/530 / 21 ≈=== Cnni

2. 1,4 =cf

3. ( )kW 6,17 4,41 1,4 =×=dP

4. ( ) ( )kg.mm 6546 6,17/918 10 9,74 51 =××=T

208

( ) ( )kg.mm 11340 6,17/530 10 9,74 52 =××=T

5. Bahan poros S40C-D, ( )2kg/mm 65 =Bσ

( ) ( ) ( )221 kg/mm 5,41 2 665/ ,pasakalur dengan 2 6, =×=== aSfSf σ

Untuk tumbukan 2 lenturan untuk 2, == bt CK

6. ( ){ } ( ) ( )mm 31,5 mm 29,1 6546 2 2 5,1/5,41 3/11 →=×××=sd

( ){ } ( ) ( )mm 35,5 mm 35,9 11340 2 2 5,1/5,41 3/12 →=×××=sd

7. Dari diagram pemilihan, nomor rantai 50 dengan rangkaian tunggal, untuk

sementara diambil.

( ) ( ) ( )kg 520 ,kg 3200 ,mm 15,875 === UB FFp

Harga 15, 1 =z yang sedikit lebih besar dari pada 13, min1 =z dipilih.

8. 26 25,98 530918 15 2 →=×=z

( ) ( )mm 76,354 15/180 15,875/sin 0 ==pd

( ) ( )mm 131,702 26/180 15,875/sin 0 ==pD

( ){ } ( )mm 84,210 15,875 15/180cot 0,6 0 =×+=kd

( ){ } ( )mm 140,267 15,875 26/180cot 0,6 0 =×+=kD

( ){ } ( )mm 57,71 0,76 - 1 - 15/180cot 15,875 0max ==Bd

( ){ } ( )mm 114,11 0,76 - 1 - 26/180cot 15,875 0max ==BD

Diameter naf sproket besar cukup untuk diameter poros yang

bersangkutan.

Sedangkan untuk sproket kecil, ( ) 57,71 10 3/5 1 =+sd

( )mm 28,6 1 =sd

Jadi 1sd yang diambil adalah 28 (mm), lebih kecil dari 31,5 (mm)

9. Jika bahan poros diperbaiki menjadi SNCM-1, ( )2kg/mm 85 =Bσ

( ){ } ( ) ( )mm 28 mm 26,6 6546 2 2 5,1/7,08 13/1

1 =→=×××= ss dd sesuai

untuk sproket.

209

10. ( )m/s 3,64 1000 60

918 15,875 15 =×

××=v

11. Daerah kecepatan rantai 4 – 10 (m/s).

12. 3,64 (m/s) < 4 – 10 (m/s) , baik

( ) ( ) baik ,mm 200 287,7 2140,3 84,2 - 400 >=

+

( ) ( ) baik ,mm 0 87,7 2140,3 84,2 - 200 >=

+

13. ( )kg 173 64,36,17 102 =

×=F

14. 18,5 3200/173 ==Sf

15. 6 < 18,5, baik.

173 (kg) < 520 (kg), baik

16. Akhirnya dipilih rantai No. 50, rangkaian tunggal.

17. ( )[ ]( ) 46 45,95

875,15/20028,6/15 - 26

15,875200 2

226 15

2

→=+×++

=pL

L = 46, No. 50

18. ( ) 12,63 15-26 9,86

2 - 2

26 15 - 46 2

26 15- 4641 2

2

=⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

=pC

( )mm 200,5 15,875 12,63 =×=C

19. Cara pelumasan tetes.

20. Nomor rantai No. 50, rangkaian tunggal, 46 mata rantai.

Jumlah gigi sproket 15 dan 26

Diameter poros : Ø 28 dan Ø 35,5 (mm)

Jarak sumbu poros : 200,50 (mm)

Pelumasan : pelumasan tetes dengan SAE 20 (65 cSt), dengan tambahan

zat penahan tekanan tinggi.

Bahan poros : SNCM-1 dan S40C-D

210

5.4 Transmisi Rantai Gigi

Bila diingini transmisi dengan kecepatan tinggi lebih dari 1000

(m/min), bunyi kecil, dan/atau daya besar, dapat dipakai rantai gigi. Rantai ini

lebih mahal dari rantai rol.

Ada dua macam rantai gigi. Yang pertama disebut rantai Reynold,

dimana plat mata rantai rangkap banyak dengan profil khusus dihubungkan

dengan pena silindris dan bus yang terbelah. Macam yang lain disebut rantai

HY-VO dari Morse, dimana dua buah pena, disebut pena sambungan kunci

yang mempunyai permukaan cembung dan cekung, dipasang sebagai

pengganti pena silindris. Pena yang mempunyai permukaan cekung dipasang

pada plat mata rantai, yang mempunyai permukaan cembung saling

bersinggungan sambil menggelinding, yang satu pada yang lain. Macam yang

terakhir disebutkan ini lebih baru dari pada yang terdahulu.

Ciri yang menonjol pada rantai gigi ialah bahwa segera setelah

mengait secara meluncur dengan gigi sproket yang berprofil involut (evolven),

mata rantai berputar sebagai satu benda dengan sproket. Hal ini berbeda

dengan rantai rol di mana bus mata rantai mengait sproket pada dasar kaki

gigi. Dengan cara kerja di atas, tumbukan pada rantai gigi jauh lebih kecil dari

pada rantai rol. Sambungan kunci bertindak sedemikian rupa hingga

memperkecil efek busur. Sekalipun demikian, perbandingan variasi kecepatan

tidak berubah.

Karena hal-hal di atas, maka bunyi akan sangat berkurang dan tidak

akan bertambah keras sekalipun kecepatan bertambah tinggi. Terhadap

toleransi pada pemasangan, rantai gigi tidak memerlukan ketelitian setinggi

pada roda gigi.

Sebagai hasil dari penelitian khusus, bahan sambungan kunci diberi perlakuan

panas sehingga permukaan yang relatip kecil itu dapat menahan tekanan besar

dari kontak gelinding.

Beban maksimum yang diizinkan untuk rantai HY-VO diambil lebih

kecil dari 1/13 kali batas kekuatan rata-ratanya BF (kg). Harga ini harus

211

semakin diperkecil pada kecepatan yang semakin tinggi. Pada rantai gigi

konvensionil, besar faktor keamanan (faktor kemanan lama) diambil lebih dari

50. beban maksimum yang diizinkan ( )kg saF diberikan oleh persamaan :

( )kg .1,06 bsa WpF =

di mana p = jarak bagi rantai (mm), dan bW = lebar rantai (mm). Ukuran-

ukuran utama termasuk batas kekuatan rata-rata diberikan dalam Tabel 5.20.

Persamaan untuk kecepatan rantai adalah sama dengan pada rantai rol.

Tabel 5.20 Ukuran utama dan kekuatan rantai gigi (rantai HY-VO)

Nomor

rantai

Lebar

rantai

(inch

nomina

l)

Panjang

pena

keling

1L

Panjang

pena

penyam

bung 2L

Tinggi

rantai dari

garis jarak

bagi sproket

1H

Tinggi

rantai H

Batas

kekuat

an

rata-

rata

(kg)

Berat

kasar

(kg/m)

HV 303

HV 304

HV 306

HV 308

HV 312

(3/4)

(1)

(1 – ½)

(2)

(3)

22,73

29,13

41,94

54,74

80,14

26,14

32,54

45,34

58,14

83,54

4,29 ± 0,05 10,87 ±

0,05

2550

3400

5100

6800

10200

0,97

1,28

1,93

2,57

3,85

HV 404

HV 406

HV 408

HV 412

(1)

(1 - ½)

(2)

(3)

29,13

41,94

54,74

80,14

32,54

45,34

58,14

83,54

5,72 ± 0,05 14,48 ±

0,05

4540

6800

9070

13600

1,71

2,57

3,42

5,13

212

HV 416 (4) 105,54 108,94 18140 6,84

HV 606

HV 608

HV 612

HV 616

HV 620

(1 – ½)

(2)

(3)

(4)

(5)

43,18

55,88

81,28

106,68

132,08

43,38

56,08

81,48

106,88

132,28

10,29 ±

0,13

20,88 ±

0,05

10210

13610

20410

27220

34020

3,87

5,21

7,74

10,3

12,8

Jika berat rantai untuk setiap satuan panjang adalah w (kg/m), maka

besarnya gaya tarik pada rantai karena gaya sentrifugal saja adalah

( )( )260// vgw , (kg). Jadi, beban rantai terdiri atas beban tarikan untuk

transmisi daya, ditambah tarikan atau tegangan karena gaya sentrifugal.

Tetapi, dengan dipakainya faktor keamanan yang cukup besar, beban

tambahan karena gaya sentrifugal tersebut tidak perlu diperhitungkan.

Beban kerja yang diperoleh dari persamaan ( )kg 102

vP

F d= harus memenuhi

persyaratan berikut ini :

cBsa SfFFF / =≤

Perlu diperhatikan bahwa dalam persamaan ini faktor tumbukan telah

diperhitungkan dalam cd fP dan , tetapi tidak pada cSf . Harga cf terdapat

dalam Tabel 5.13, yang berlaku juga untuk rantai rol.

Tata cara pemilihan rantai gigi , tidak banyak berbeda dengan pada

rantai rol. Bedanya pada rantai gig, lebar rantai bW (mm) ditentukan dengan

memakai faktor lebar rantai wf yang diperoleh dari daya yang diteruskan

( )kW 0P per 25,4 (mm) lebar rantai dan dP seperti dalam cara memilih sabuk

gilir. Arti dari faktor tersebut adalah :

0/ PPf dw =

213

Jarak sumbu poros maksimum yang diizinkan adalah 60 kali jarak bagi

rantai, dan besarnya sudut kontak harus lebih besar dari 120o. Jumlah

minimum gigi sroket adalah 21, namun jumlah dalam angka ganjil seperti 27

adalah lebih baik. Perbandingan putaran ditentukan oleh jarak sumbu poros

dan sudut kontak. Untuk menghitung panjang rantai dapat dapat dipergunakan

Persamaan ( )[ ]

ppp C

zC

zzL

21221 28,6/ - z

2 2

+++

= dari rantai rol. Hasil

perhitungan yang didapat perlu dibulatkan ke atas menjadi bilangan genap

yang menyatakan jumlah mata rantai. Dengan memakai harga ini untuk L

(jumlah mata rantai), pC dapat dihitung dengan Persamaan

( )⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

= 212

22121 -

9,862 -

2

- 2

- 41 zz

zzL

zzLC p .

Jarak sumbu poros untuk rantai gigi harus lebih tepat pada rantai rol,

dan dapat dihitung dengan menggunakan faktor koreksi K (Tabel 5.18),

menurut persamaan berikut :

KpC

C p

×=

Kekendoran yang diizinkan adalah kurang dari 2 (%) dari jarak rentang

rantai. Susunan poros yang dianggap baik adalah seperti pada rantai rol.

Cara pelumasan pada umumnya menggunakan pelumasan celup untuk

kecepatan kurang Bahan pelumas harus mempunyai mutu b aik seperti minyak

turbin yang diberi zat pencegah oksidasi atau karat, dan mempunyai viskositas

lebih rendah dari pada minyak untuk rantai rol. Sebagai patokan adalah SAE

10 (43 cSt, 200 SUS pada 37,80 C) untuk transmisi pada temperatur normal,

dan SAE 20 (65 cSt, 300 SUS pada 37,80 C) untuk temperatur 30 sampai 600

C.

214

Tabel 5.21 Faktor koreksi

12

1

- - zzzL

K 12

1

- - zzzL

K 12

1

- - zzzL

K 12

1

- - zzzL

K 12

1

- - zzzL

K

4,00

3,00

2,50

2,00

1,80

1,70

1,65

1,60

1,58

1,56

1,54

1,52

1,50

1,00000

1,00001

1,00002

1,00010

1,00018

1,00025

1,00031

1,00038

1,00041

1,00045

1,00049

1,00053

1,00059

1,49

1,46

1,44

1,42

1,40

1,39

1,38

1,37

1,365

1,360

1,355

1,350

1,345

1,00065

1,00071

1,00079

1,00087

1,00097

1,00103

1,00109

1,00115

1,00119

1,00122

1,00126

1,00130

1,00134

1,340

1,335

1,330

1,325

1,320

1,315

1,310

1,305

1,300

1,295

1,290

1,285

1,280

1,00138

1,00142

1,00146

1,00151

1,00156

1,00161

1,00166

1,00172

1,00177

1,00183

1,00190

1,00196

1,00203

1,275

1,270

1,265

1,260

1,258

1,256

1,254

1,252

1,250

1,248

1,246

1,244

1,242

1,00210

1,00218

1,00226

1,00234

1,00237

1,00241

1,00245

1,00248

1,00252

1,00256

1,00260

1,00263

1,00267

1,240

1,238

1,236

1,234

1,232

1,230

1,228

1,226

1,224

1,222

1,220

1,218

1,00272

1,00276

1,00280

1,00284

1,00289

1,00293

1,00298

1,00303

1,00308

1,00312

1,00318

1,00323

Bila pusat-pusat lengkungan sambungan kunci saling dihubungkan

dalam keadaan rantai sedang membelit sproket akan terbentuk sebuah segi

banyak. Garis-garis yang menghubungkan pusat-pusat lengkungan sambungan

kunci disebut garis dasar rantai, yang merupakan dasar dari analisa gerakan

rantai. Jika diameter jarakbagi didefinisikan sebagai dua kali jarak antara titik

sudut segi banyak dan pusatnya maka dapat diperoleh :

( )( )⎪⎭

⎪⎬⎫

=

=

20

10

/180 sin/

/180 sin/

zpD

zpd

p

p

Tinggi plat rantai dari garis dasar diberikan dalam Tabel 5.17. Jika sudut plat-

plat mata rantai berbentuk bulatan dan besarnya diameter jarak bagi + 2H1

menyatakan lingkaran luar rantai yang terbelit pada sproket, maka :

215

11 2 ,2 HDDHdd pApA +=+=

Diameter luar sproket ( )mm dan kk Dd berturut-turut ebih kecil dari pada

,dan AA Dd dan dalam Tabel 5.19 diperlihatkan bersama-sama dengan

diameter naf ,dan BB Dd serta daerah diameter poros.

Bila perhitungan percobaan untuk menentukan diameter poros atas

dasar suatu bahan tertentu menghasilkan ukuran yang lebih besar dari pada

harga dalam daerah yang diberikan dalam Tabel 5.19, maka bahan tersebut

perlu ditinjau kembali termasuk perlakuan panasnya.

Tabel 5.22 Ukuran sproket rantai gigi

(a) Untuk jarak bagi 9,525 (Satuan : mm)

Daerah

diameter

poros d

Lebar naf L Jumlah

gigi

Diameter

lingkaran

jarak

bagi

PCD

Diamet

er luar

OD Min. Maks.

Diameter

naf D

HV-303 HV-304 HV-306

21

23

25

27

29

31

33

35

63,66

69,73

75,79

81,86

87,92

93,98

100,05

106,11

60,47

66,64

72,79

79,01

85,16

91,28

97,38

103,10

16

16

16

16

16

16

16

22

27

34

38

44

48

51

56

56

48

54

60

67

73

79

85

85

40

40

40

40

40

40

40

40

45

45

45

45

45

45

45

45

55

55

55

55

55

55

55

55

(b) Untuk jarak bagi 12,70

Daerah

diameter poros

d

Lebar naf L Jumlah

gigi

Diameter

lingkaran

jarak

bagi

PCD

Diameter

luar OD

Min. Maks.

Diameter

naf D

HV-404 HV-406

216

21

23

35

37

29

31

33

35

84,89

92,97

101,06

109,14

117,23

125,31

133,40

141,48

80,64

88,84

97,05

105,38

113,53

121,71

129,84

137,99

16

16

22

22

22

22

22

22

41

48

52

59

64

65

74

74

65

73

81

89

98

100

110

110

45

45

45

45

45

45

45

45

60

60

60

60

60

60

60

60

(c) Untuk jarak bagi 19,05

Daerah

diameter

poros d

Lebar naf L Jumlah

gigi

Diameter

lingkaran

jarak bagi

PCD

Diameter

luar OD

Min. Maks.

Diameter

naf D

HV-606 HV-608

21

23

35

37

29

31

33

35

127,33

139,46

151,59

163,72

175,85

187,97

200,10

212,23

126,21

138,50

150,79

163,04

175,28

187,50

199,69

211,91

22

22

22

22

22

22

30

30

65

76

83

93

100

100

110

110

100

113

125

138

150

150

165

165

70

70

70

70

70

70

70

70

80

80

80

80

80

80

80

80

[ ]4 SoalContoh

Sebuah motor bensin dengan daya 50 (PS) dan putaran 8600 (rpm) yang

dipasang pada sebuah sepeda motor, harus diturunkan putarannya menjadi

7300 (rpm)dengan sebuah rantai gigi, sebelum dihubungkan dengan

persneleng. Jarak sumbu poros, ukuran luar keseluruhan transmisi rantai, dan

217

lebar rantai berturut-turut tidak lebih besar dari 120 (mm), 210 (mm), dan 50

(mm). Rencanakanlah rantai tersebut beserta sproketnya.

[ ]anPenyelesai

1. ( ) ( ) ( )rpm 8500 ,kW 36,75 PS 50 1 === nP

( )mm 120 1,164, 8500/7300 ≤== Ci

2. ( )dipilih 1,6 =cf

3. ( )kW 58,8 36,75 1,6 =×=dP

4. ( ) ( )kg.mm 6738 58,8/8500 10 9,74 51 =××=T

( ) ( )kg.mm 7845 58,8/7300 10 9,74 52 =××=T

5. Bahan poros :S50C-D, ( )2kg/mm 72 =Bσ

( ) ( ) ( )2a21 kg/mm 6 2 672/ ,pasakalur dengan 2 6, =×=== τSfSf

Untuk tumbukan 2 lenturan untuk 3, == bt CK

6. ( ){ } ( ) ( )mm 35,5 mm 32,5 6738 2 3 5,1/6 3/11 →=×××=sd

( ){ } ( ) ( )mm 35,5 mm 34,2 7845 2 3 5,1/6 3/12 →=×××=sd

7. Hanya rantai dengan jarak bagi sebesar 9,525 (mm) dapat meneruskan daya

dengan putaran lebih dari 8000 (rpm).

Tinggi mata rantai dari garis jarak bagi ( )mm 4,29 1 =H

Di antara jumlah gigi sproket sebanyak 21 dan 23, di mana keduanya

mempunyai kapasitas transmisi yang besar, dipilih yang 23.

Sproket ini memenuhi persyaratan di mana jumlah gig inya lebih dari 21

buah.

8. 27 26,78 73008500 23 2 →=×=z

( ) ( )mm 69,95 23/1809,525/sin 0 ==pd

( ) ( )mm 82,05 27/1809,525/sin 0 ==pD

Dari Tabel 5.19 : ( ) ( )mm 79,0 ,mm 66,6 == kk Dd

218

( ) ( )mm 67,0 ,mm 54 == BB Dd

( )mm 78,53 4,29 2 69,95 =×+=Ad

( )mm 90,63 4,29 2 82,05 =×+=AD

9. ( ) ( ) ( )mm 34 ,mm 34 - 16 ,mm 54 1 === ssB ddd

( )( )sama yangbahan dengan dirubah, mm 5,35

( ) ( ) ( ) baik ,mm 35,5 ,mm 44 - 16 ,mm 67 2 === ssB ddD

10. ( )m/s 31,0 60 1000

8500 9,525 23 =×××

=v

11. Daerah kecepatan rantai yang diizinkan = 10 – 35 (m/s), ( )mm 210 max =L

12. ( ) baik. ,m/s 35 31,0 <=v

( ) ( ) baik. ,mm 120 125,42 90,63 78,53 21 - 210 >=+

( ) baik. ,0 72,8 79,0 66,6 21 - 115 >=+

13. ( ) ( )kW 39,2 600500 38,8 - 41,1 - 41,1 0 =×=P

14. Dari 58,8/39,2 = 1,5 , ( )mm 38,1 25,4 1,5 =×=bW

Panjang pena penyambung : 45,34 (mm) < 50 (mm), baik.

15. Batas kekuatan rantai = 5100 (kg)

16. ( )kg 193,5 0,3158,8 102 =

×=dF

17. 26,4 5100/193,5 ==cSf

18. 13 < 26,4 , baik

19. ( ) baik ,kg 383 38,1 9,525 1.055 5,193 =××<

Jika ,Sf dikurangi menjadi 13, rantai dengan batas kekuatan 2550 (kg) dan

lebar ¾” = 19,1 (mm) dapat dipergunakan.

Tetapi rantai ini tidak diambil.

20. ( )[ ]( ) 50 49,18

525,9/11528,6/23 - 27

9,525115 2

227 23

2

→=+×++

=pL

219

21.

( ) 60 12,48 23 - 279,86

2 - 2

27 23 - 50 2

27 23 - 5041 2

2

<=⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

=C

1 , 6,75 23 - 2723 - 50

- -

12

1 === KzzzL

( )mm 118,87 0,19,525 - 12,48 ==C

22. Dari ( ) ( ),m/min 600 m/min 1860 31 60 >=×=V diperlukan cara

pelumasan pompa dengan minyak SAE 10 (43 cSt), yang mengandung

pencegah oksidasi.

23. Rantai : HV 306, ( ) ( )mm 38,1 ,mm 9,525 == bWp

Sproket : Jumlah gigi 23 :27

Diameter poros : 34 (mm) : 35,5 (mm)

Jarak sumbu poros : 118,87 (mm)

Pelumasan : Pelumasan pompa dengan minyak SAE 10 (43 cSt) yang

mengandung pencegah oksidasi.