elemen ii hardi perubahan johaaaaaaaaan

Upload: imuz

Post on 30-Oct-2015

268 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

82

BAB IPENDAHULUAN

1.1Latar BelakangDalam dunia industri, kemajuan teknologi dalam bidang permesinan sangat diperlukan. Pada saat sekarang perkembangannya sangat pesat sekali, setiap saat terjadi perubahan dalam perencanaan maupun hasil dari industri permesinan sesuai dengan kebutuhan manusia. Salah satunya adalah dalam pembuatan roda gigi, karena mesin tidak akan pernah lepas dari peran roda gigi, baik sebagai penghubung maupun sebagai pengatur gerak mesin tersebut.Bentuk dari roda gigi pada saat ini bervariasi hal ini diakibatkan perkembangan teknologi yang mempengaruhi perencanaan komponen permesinan, salah satu fungsi roda gigi pada bidang permesinan adalah untuk transmisi yang memegang peranan sebagai pengatur dan penghubung putaran. Penggunaan transmisi bukan hanya pada kendaraan semata, namun hampir disetiap industri yang memakai mesin menggunakan transmisi untuk mengatur kecepatan putaran.Meningkatnya kebutuhan akan kendaraan, menyebabkan persaingan dalam inovasi perencanaan menjadi ketat. setiap produk menawarkan keunggulannya masing-masing, dalam perencanaan transmisi juga demikian, setiap perencanaan roda gigi diperlukan sebuah rancangan yang relatif lebih baik dan efisien dalam transmisi, agar dapat bersifat ekonomis dalam operasianal dan praktis dalam penggunaan.Di dalam aplikasi penggunaan transmisi roda gigi sering dijumpai beberapa masalah, misalnya patah pada kepala roda gigi, ausnya lubang poros pada roda gigi dan timbulnya suara berisik pada roda gigi, maka diperlukan perencanaan roda gigi untuk mengatasi masalah yang terjadi pada transmisi roda gigi.1.2Tujuan PerencanaanTujuan dari perencanaan roda gigi adalah sebagai berikut : Meningkatkan pengetahuan mahasiswa tentang dasar-dasar perencanaan komponen permesinan terutama roda gigi. Meningkatkan efisiensi dan efektifitas dari komponen roda gigi yang akan dirancang terhadap komponen roda gigi yang lama Menurunkan biaya perawatan dan perbaikan komponen roda gigi, sehingga dapat menekan biaya produksi. 1.3Pembatasan MasalahPerhitungan perencanaan dan perancangan suatu unit transmisi roda gigi pada kendaraan hanya dibatasi untuk kendaraan yang mempunyai daya sebesar 102 PS pada putaran 4000 rpm. Selain itu perhitungan perencanaan unit transmisi roda gigi tersebut hanya meliputi ukuran-ukuran utama roda gigi dan sistem transmisi yang dirancang. Selain itu jenis roda gigi yang direncanakan adalah roda gigi lurus karena roda gigi ini yang paling banyak digunakan dan paling mudah dibuat.

1.4Sistematika PenulisanPada sistematika penulisan akan dijelaskan mengenai perencanaan roda gigi secara garis besar yang dijabarkan dalam bentuk Bab per Bab untuk mempermudah proses perhitungan dan perencanaan yaitu :Bab I : Pendahulu anBab ini akan dijelaskan mengenai latar belakang perencanaan, Tujuan perencanaan roda gigi , pembatasan masalah dalam perencanaan roda gigi, dan sistematika penulisan .Bab II : Tinjauan PustakaBab ini menjelaskan tentang poros, pasak, jenis-jenis dari roda gigi, bagian dari roda gigi, proses kerja dari roda gigi sebagai unit transmisi pada kendaraan angkutan, serta pelumasan.Bab III : Perhitungan Roda GigiBab ini berisikan tentang perhitungan dan penggunaan rumus yang cocok dalam perencanaan roda gigi yang meliputi perhitungan terhadap Diameter poros, Diameter Lingkaran jarak bagi, Diameter lingkaran kepala , Diameter lingkaran Dasar, Jumlah gigi, Gaya Tangensial, Beban Lentur, Lebar Gigi, Ukuran Spline, Temperatur Pelumasan, dan lain-lain. Bab IV : Kesimpulan dan SaranBab ini merupakan kesimpulan dari hasil perencanaan roda gigi untuk kendaraan jenis angkutan dengan daya 102 PS pada putaran 4000 rpm dan saran-saran yang perlu diperhatikan dalam perencanaan roda gigi. Untuk mempermudah dalam perancangan roda gigi pada jenis kendaraan angkutan maka digunakan diagram alir (flow chart) yang ditunjukan pada gambar dibawah ini :

RancanganSurvey

Data

SesuaiDisetujui

Ya

BelumPerhitungan

Tidak

YaKesimpulanGambar

Selesai

Gambar 1.1. Diagram Alir Perencanaan Roda Gigi

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 Pendahuluan Pada bab berikut ini penulis akan menjelaskan tinjauan pustaka untuk memberikan penjelasan tentang teori-teori yang terdiri dari poros, spline, roda gigi, pelumasan,beserta jenis-jenisnya.2.2Pengertian PorosPoros adalah salah satu bagian yang terpenting dari sebuah mesin, yang berfungsi untuk meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Poros memegang peranan paling utama dalam transmisi karena itu kita harus terlebih dahulu mengetahui bentuk-bentuk poros.2.2.1Macam-Macam PorosPoros yang digunakan untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut :a. Poros TransmisiPoros macam ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli, sabuk atau sprocket, rantai, dan lain-lain.b. Spindel Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindel. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti. c. Gandar Jenis poros ini merupakan poros yang dipasang diantara roda-roda kereta barang, dimana tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar, disebut gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecualai jika digerakkan oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir.Meneurut bentuknya, poros dapat digolongkan atas poros lurus umum, poros engkol sebagai poros utama dari mesin torak, dan lain-lain.2.2.2 Hal-Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros, hal-hal berikut ini perlu diperhatikan :a. Kekuatan Poros Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau beban lentur atau gabungan antara puntir dan lentur seperti telah diutarakan. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur dan pasak, harus diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat menahan beban-beban diatas.c. Putaran KritisBila putaran suatu mesin donaikkan maka pada harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis, hal ini dapat terjadi pada turbin, motor torak, motor listrik, dan dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya. Jika mungkin, poros harus direncanakan sedemikian rupa hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritisnya.d. Korosi Bahan-bahan tahan korosi (termasuk plastis) harus dipilih untuk poros propeler dan pompa bila terjadi kontak dangan fluida yang korosif. Demikian pula untuk poros-poros yang terancam kavitasi, dan poros-poros mesin yang sering terhenti lama. Sampai batas-batas tertentu dapat pula dilakukan perlindungan terhadap korosi.e. Bahan Poros Poros untuk mesin biasanya mengguanakan bahan dari baja batang yang ditarik , baja karbon konstruksi mesin (disebut bahan S-C) yang dihasilkan dari ingot yang di kill (baja yang dioksidasiakn dengan ferro silicon dan dicor , kadar karbon terjamin).. Untuk lebih jelasnya gambar poros dapat dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1. Poros Dengan berbagai ukuran ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso )

2.3Pengertian Pasak (Spline)Pasak adalah suatu elemen mesin yang dipakai untuk menetapkan bagian-bagian mesin seperti roda gigi, sprocket, puli, kopling, dan lain-lain, momen diteruskan dari poros ke naf atau dari naf keporos. Fungsi yang sama dengan pasak dilakukan pula oleh spline dan gerigi yang mempunyai gigi luar pada poros dan gigi dalam dengan jumlah gigi yang sama pada naf dan saling terkait yang satu dengan yang lain. Gigi pada spline adalah besar-besar, sedangkan pada gerigi adalah kecil-kecil dengan jarak bagi kecil pula.2.3.1Macam-Macam Pasak Dalam pembahasan ini hanya akan diuraikan tentang jenis-jenis pasak dimana pasak pada umumnya dapat digolongkan beberapa macam antara lain :1. Pasak pelana 2. Pasak rata 3. Pasak benam4 Pasak singgungAdapun pasak yang umumnya berpenampang segi empat. Dalam arah memanjang dapat berbentuk prismatis atau berbentuk tirus. Pasak benam prismatis ada yang khusus dipakai sebagai pasak peluncur. Disamping tersebut ada juga jenis pasak yang lain yaitu : pasak tembereng dan pasak jarum. Gambar 2.2 menunjukan gambar sebuah poros yang terdapat pasak.

pasak poros Gambar 2.2. Gambar poros dengan pasak ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 10 )2.3.2Tata Cara Pemasangan PasakPasak benam belum mempunyai bentuk penampang segi empat dimana terdapat banyak bentuk prismatis dan tirus yang kadang-kadang diberi kepala untuk memudahkan pencabutan. Adapun hal-hal yang perlu untuk diperhatikan dalam perencanaan pasak tersebut adalah sebagai berikut:a. Kemiringan pada pasak tirus umumnya 1\100

b Bahan yang umum digunakan mempunyai kekuatan tarik b = 60 kg/mm2 lebih kuat dari poros. b. Momen poros/momen rencana T (Kg mm)c. Tegangan geser k (kg/mm2)d. Gaya keliling F (kg)e. Kedalaman alur pasak (t2)f. Tekanan permukaan Pa (kg)2.4Pengertian TransmisiTransmisi pada umumnya dimaksudkan suatu mekanisme yang dipergunakan untuk memindahkan gerakan elemen mesin yang satu ke gerakan elemen mesin yang kedua. Gerakan ini dapat mempunyai berbagai sifat, seperti umpamanya pada mekanisme batang hubung engkol, dimana gerakan putar sebuah poros dipindahkan kegerakan lurus sebuah torak atau sebaliknya. Transmisi dapat dibagi dua, yaitu :1. Transmisi langsung Dimana sebuah piringan atau roda pada poros yang satu dapat menggerakkan roda serupa pada poros kedua melalui kontak langsung. Dalam Kategori ini termasuk roda gesek dan roda gigi2. Transmisi menggunakan penghubung antara, sabuk atau rantaiPerpindahan dimana suatu elemen sebagai penghubung antara, sabuk atau rantai, menggerakkan poros kedua, bagaimanapun, perpindahan serupa itu harus diterapkan apabila jarak antara dua buah poros yang sejajar agak besar, sebab kalau diterapkan perpindahan langsung, roda akan menjadi tidak praktis besarnya.2.5 Pengertian Roda GigiRoda gigi termasuk dalam unit transmisi langsung yang dapat memindahkan daya yang besar dan putaran yang tinggi dengan melakukan kontak secara langsung antara poros penggerak dengan poros yang digerakkan dengan menggunakan sistem roda gigi. Roda gigi merupakan pemindah gerakan putar dari satu poros keporos yang lain.Keuntungan dari penggunaan roda gigi adalah dapat mengubah tingkat kecepatan jalannya kendaraan, dapat memindahkan daya yang besar dan putaran yang tinggi tanpa terjadi slip, dapat memundurkan kendaraan. Walaupun demikian, jumlah putaran pada poros penggerak dengan paras yang digerakkan tidak selamanya sama. Sedangkan kelemahannya adalah menimbulkan getaran dan tumbukan sewaktu beroperasi, Tingkat kebisingan yang lebih tinggi, dan memerlukan ketelitian yang tinggi dalam pembuatan dan perawatannya.2.6Klasifikasi Roda GigiBerdasarkan letak poros, arah putaran, dan bentuk jalur gigi maka roda gigi dapat diklasifikasikan sebagai berikut :2.6.1Roda Gigi LurusRoda gigi dengan poros sejajar adalah suatu jenis roda gigi dimana giginya berjajar pada dua bidang silinder yang saling bersinggungan dan menggelinding dengan sumbu yang tetap sejajar, yang terbagi atas :a. Roda Gigi LurusGambar roda gigi lurus dapat dilihat pada gambar 2.3. Roda gigi ini mempunyai gigi yang sejajar dengan sumbu roda, sehingga roda gigi ini merupakan roda gigi yang paling sederhana dengan jalur gigi yang sejajar dengan poros, dimana proses pembuatannya sangat mudah tapi memiliki gaya aksial yang besar dan tingkat kebisingan yang cukup tinnggi.

Gambar 2.3. Roda Gigi Lurus ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )b. Roda Gigi MiringPada gambar 2.4 menunjukkan gambar roda gigi miring merupakan roda gigi yang mempunyai jalur gigi dan membentuk ulir pada silinder jarak bagi. Pada roda gigi miring.Mempunyai perbandingan kontak yang lebih besar dibandingkan dengan roda gigi lurus sehinnga pemindahan moment dan putaran dapat berlangsung lebih halus, sehinnga sangat cocok untuk mentransmisikan beban besar dan putaran tinnggi. Namun hal tersebut menyebabkan roda gigi miring tersebut memerlukan bantalan aksial dan kotak roda gigi yang lebih besar karena jalur gigi yang berbentuk ulir menimbulkan gaya aksial yang besar yang sejajar dengan poros.

Gambar 2.4. Roda Gigi Miring ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )c. Roda Gigi Miring GandaKelemahan yang ditemukan pada roda gigi miring dapat diatasi dengan membuat alur V seperti yang terdapat pada roda gigi miring ganda. Gambar roda gigi miring ganda dapat dilihat pada gambar 2.5. Akibat adanya alur gigi yang berbentuk V maka gaya aksial yang terjadi akan saling meniadakan, sehingga pemindahan daya dan putaran dapat lebih besar dibandingkan dengan roda gigi miring. Gambar 2.5. Roda Gigi Miring Ganda ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )

d. Roda Gigi Dalam Pada gambar 2.6 menunjukan gambar roda gigi dalam. Roda gigi dalam sangat cocok dipakai untuk alat transmisi yang berukuran kecil dengan perbandingan reduksi yang besar karena piniyon terletak didalam roda gigi sehinnga cocok untuk mentransmisikan putaran tinggi untuk direduksi menjadi putaran yang rendah. Gambar 2.6. Roda Gigi Dalam ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )e. Pinyon dan Batang BergigiGambar pinyon dan batang gigi dapat dilihat dalam gambar 2.7. Pinyon dan batang bergigi merupakan dasar profil pahat pembuat gigi. Pasangan antara batang gigi dan pinyon digunakan untuk mengubah gerakan putar (rotasi) menjadi gerakan lurus (linier) atau mengubah gerakan lurus (linier) menjadi gerakan putar (rotasi). Gambar 2.7. Pinyon dan batang bergigi. ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )2.6.2Roda Gigi Dengan Poros Berpotongan Roda gigi dengan poros berpotongan adalah roda gigi dimana bentuk dasar giginya menyerupai dua buah kerucut dengan puncak gabungan yang saling menyinggung menurut dua buah garis lukis, yang tebagi atas :a. Roda Gigi Kerucut LurusGambar 2.8 menunjukan gambar dari roda gigi kerucut lurus yang merupakan jenis roda gigi dengan poros yang berpotongan yang paling sederhana dan paling mudah dibuat sehinnga sering dipakai. Tetapi mempunyai kelemahan seperti kebisingan yang cukup tinggi karena perbandingan kontak yang kecil dan juga tidak memungkinkan dipasang bantalan pada kedua ujung porosnya.

Gambar 2.8 Roda Gigi Kerucut Lurus

( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )b. Roda Gigi Kerucut MiringJenis desainnya dapat dilihat pada gambar 2.9. Efisiensinya lebih tinngi dari pada kotak transmisi roda gigi cacing. Kebalikannya dengan transmisi roda gigi lurus adalah pengukuran, pembuatan dan perakitannya lebih sulit dikendalikan, rodanya harus disangga penampang, harus mampu stel arah aksial., serta mahal. Kalau lebih besar lagi, maka roda piringan makin mahal, pinyonnya kecil, poros pinyon lentur. Untuk persyaratan yang tinnggi terhadap gaya dukung dan putaran senyap maka giginya harus spiral dan dikeraskan, oleh karena itu perubahan bentuk yang tidak dapat dihindari, maka giginya membulat lebar. Gambar 2.9. Roda Gigi Kerucut Miring ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )c. Roda Gigi Kerucut SpiralRoda gigi kerucut spiral merupakan roda gigi yang mempunyai perbandingan kontak yang lebih besar dan putaran tinggi. Gambar roda gigi kerucut spiral dapat dilihat pada gambar 2.10 sudut poros roda gigi kerucut spiral biasanya dibuat 90. Gambar 2.10. Roda Gigi Kerucut Spiral ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )d. Roda Gigi Permukaan Roda gigi permukaan merupakan roda gigi yang cocok untuk memindahkan daya besar. Tetapi sangat berisik pada putaran yang tinggi karena perbandingan kontaknya yang kecil. Gambar roda gigi permukaan dapat dilihat pada gambar 2.11. selain itu roda gigi permukaan dapat digunakan sebagai roda gigi reduksi dengan sudut poros yang berpotongan yang tidak dapat dilakukan oleh roda gigi dalam. Tetapi penggunaannya sangat terbatas pada aplikasi putaran yang rendah untuk mencegah tingkat kebisingan yang terlampau tinggi. Gambar 2.11. Roda Gigi Permukaan ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )2.6.3 Roda Gigi Dengan Poros BersilangRoda gigi dengan poros bersilang adalah roda gigi yang mempunyai bentuk dasar berupa dua buah silinder atau kerucut yang letak porosnya bersilang satu dengan yang lainnya, yang terbagi atas :a. Roda Gigi Miring Silang Gambar roda gigi miring silang dapat dilihat pada gambar 2.12. Roda miring silang merupakan roda gigi yang mempunyai perbandingan kontak yang besar sehingga sangat cocok untuk mentransmisikan daya yang besar dan putaran tinggi. Roda gigi miring silang digunakan untuk memindahkan daya antara batang yang tidak paralel dan tidak tumpang tindih. Gigi miring silang ini digunakan untuk mekanisme makan pengarah pada bagian atas mesin perkakas, camshaft, pompa minyak pada mesin pembakaran dalam, dan unit serupa yang memerlukan sejumlah kecil gerakan. Perpindahan roda gigi jenis ini harus tidak digunakan untuk memindahkan daya yang berat karena kontak yang terjadi hanya normal yang umum kepada perpotongan permukaan gigi.

Gambar 2.12. Roda Gigi Miring Silang ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )b. Roda Gigi Cacing SlindrisGambar 2.13 menunjukkan gambar dari roda gigi cacing silindris yang merupakan roda gigi yang berbentuk silinder yang paling umum digunakan dan mempunyai perbandingan reduksi yang besar, tetapi sangat berisik pada putaran yang sangat tinggi karena perbandingan kontak yang sangat kecil. Gambar 2.13. Roda Gigi cacing silindris ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )c. Roda Gigi cacing GloboidRoda gigi cacing globoid merupakan roda gigi yang bentuknya hampir sama dengan roda gigi cacing slindris hanya pada roda gigi ini mempunyai perbandingan kontak yang lebih besar sehingga dapat mentransmisikan daya yang lebih besar dengan perbandingan reduksi yang besar.Gambar roda gigi globoid dapat dilihat pada gambar 2.14. Gambar 2.14. Roda Gigi Cacing Globoid ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )d. Roda Gigi HipoidRoda gigi hipoid merupakan roda gigi yang mempunyai jalur gigi yang berbentuk spiral pada bidang kerucutnya yang sumbu porosnya bersilang sehinnga pemindahan daya dan putarannya terjadi secara meluncur dan menggelinding. Gambar roda gigi hipoid dapat dilihat pada gambar 2.15. Bentuk jalur gigi yang spiral menyebabkan perbandingan kontaknya lumayan besar sehinnga cocok untuk pemindahan daya dan putaran yang besar sehingga cocok untuk pemindahan daya dan putaran yang besar dengan perbandingan reduksi yang tertentu. Disini pinyon karena pergeseran gandar menjadi lebih gemuk, juga sesuai untuk rasio transmisi yang lebih besar, Poros pinion kontinu dimungkinkan. Disebabkan tambahan luncuran dalam arah memanjang maka efisiensi berkurang, karena bahaya penggerusan lebih besar maka diperlukan pelumas khusus, tetapi putarannya diam (untuk gandar kendaraan bermoto, juga untuk transmisi pabrik).

Gambar 2.15. Roda Gigi Hypoid ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 213 )2.7Nama Nama Bagian Roda GigiRoda gigi terdiri atas bagian-bagian sebagai berikut :1. Lingkaran jarak bagi (pitch circle) yaitu lingkaran imajiner yang dapat memberikan gerakan yang sama seperti roda gigi sebenarnya.2. Tinggi kepala (addendum) yaitu jarak radial gigi dari lingkaran jarak bagi / pitch circle1. ke puncak kepala / the top of the tooth.2. 3. Tinggi kaki (dedendum) yaitu jarak radial gigi dari lingkaran jarak bagi / pitch circleke dasar kaki / the bottom of the tooth.3. Lingkaran kepala (addendum circle) yaitu gambaran lingkaran yang melalui puncak kepala dan sepusat dengan pitch circle4. Lingkaran kaki (dedendum circle) yaitu gambaran lingkaran krpala yang melalui dasar kaki dan sepusat dengan pitch circle.5. Lebar ruang (tooth space) yaitu lebar ruang / sela antara dua gigi yang saling berdekatan.6. Tebal gigi (tooth thickness) yaitu lebar gigi antara dua sisi gigi yang berdekatan.7. Sisi kepala (face of the tooth) yaitu permukaan gigi diatas pitch circle.8. Sisi kaki ( flank of the tooth) yaitu permukaan gigi dibawah pitch circle.9. Lebar gigi (face width) yaitu lebar gigi pada roda gigi secara parallel pada sumbunya.Gambar bagian-bagian dari roda gigi dapat dilihat pada gambar 2.16. Gambar 2.16. Nama-nama Bagian Roda Gigi ( Sumber : Buku Elemen Mesin, Sularso hal 214 )2.8 Cara Kerja Roda GigiCara kerja dari suatu unit transmisi roda gigi akan dijelaskan dengan menggunakan gambar transmisi dibawah ini. Pada gambar tersebut akan terlihat berbagai posisi roda gigi yang menghasilkan berbagai kombinasi sesuai dengan yang diinginkan. Cara pergantian kombinasi roda gigi adalah dengan cara menggerakkan roda gigi yang diinginkan secara aksial terhadap spline pada poros output terjadi hubungan antar roda gigi. A.Gigi pertama.Pada gigi pertama ini, roda gigi 1 di sejajarkan dengan roda gigi mati A. sehingga terjadi kontak antara roda gigi 1 dengan roda gigi A.Maka aliran putaran dayanya adalah :Putaran poros input di teruskan ke roda gigi P lalu di transmisikan ke roda gigi Q (arah putaran berlawanan dengan roda gigi P) dan di teruskan ke roda gigi A (sama sama poros II), lalu di teruskan ke roda gigi I dan terus ke poros output. Cara kerja roda gigi pertama dapat di lihat pada gambar 2.17 :

Gambar 2.17 : Cara kerja transmisi roda gigi pada gigi pertama.

B.Gigi kedua.Pada gigi kedua, roda gigi 2 di sejajarkan dengan roda gigi mati B sehingga terjadi kontak antara roda gigi 2 dengan roda gigi mati B.Maka aliran putaran dayanya adalah :Putaran poros input di teruskan ke roda gigi P lalu di transmisikan ke roda gigi Q (arah putaran berlawanan dengan roda gigi P) dan di teruskan ke roda gigi B (sama sama poros II), lalu di teruskan keroda gigi 2 dan terus ke poros output, seperti terlihat pada gambar 2.18.

Gambar 2.18 : Cara kerja transmisi roda gigi pada gigi ke dua. C.Gigi ketiga.Pada gigi ketiga, roda gigi 3 di sejajarkan dengan roda gigi mati C sehingga terjadi kontak antara roda gigi 3 dengan roda gigi mati C. Sehingga aliran putaran dayanya :Putaran poros input di teruskan ke roda gigi P lalu di transmisikan keroda gigi Q (arah putaran berlawanan dengan roda gigi P) dan di teruskan ke roda gigi C (sama sama poros II), lalu di teruskan ke roda gigi 3 dan terus ke poros output, seperti terlihat pada gambar 2.19.

Gambar 2.19 : Cara kerja transmisi roda gigi pada gigi ketiga. D. Gigi keempat.Pada gigi ini, roda gigi 4 di sejajarkan dengan roda gigi mati D sehingga terjadi kontak gigi 4 dengan roda gigi mati D.Dengan aliran putaran dayanya adalah :Putaran poros input di teruskan ke roda gigi P lalu di transmisikan ke roda gigi Q (arah putaran berlawanan dengan roda gigi P) dan di teruskan ke roda gigi D (sama sama poros II), lalu di teruskan ke roda gigi 4 dan terus ke poros output. Seperti terlihat pada gambar 2.20.

Gambar 2.20 : Cara kerja transmisi roda gigi pada gigi keempat.E. Gigi kelimaPada gigi ini, roda gigi 5 di sejajarkan dengan roda gigi mati E sehingga terjadi kontak gigi 5 dengan roda gigi mati E.Dengan aliran putaran dayanya adalah :Putaran poros input di teruskan ke roda gigi P lalu di transmisikan ke roda gigi Q (arah putaran berlawanan dengan roda gigi P) dan di teruskan ke roda gigi E (sama sama poros II), lalu di teruskan ke roda gigi 5 dan terus ke poros output. Seperti terlihat pada gambar 2.21.

Gambar 2.21 : Cara kerja transmisi roda gigi pada gigi kelima. F.Gigi mundur.Pada roda gigi mundur ini roda gigi F di sejajarkan dengan roda gigi mati E (roda gigi F terletak pada poros I, yang arah putarannya searah dengan poros input) sehingga terjadi kontak antara roda gigi E dengan roda gigi F.Maka aliran putaran dayanya :Poros input di teruskan ke roda gigi P lalu di transmisikan ke roda gigi Q (arah putaran berlawanan dengan roda gigi P) dan di teruskan ke roda gigi E (sama sama poros II), lalu di teruskan ke roda gigi F (roda gigi F terletak pada poros I yang arah putarannya searah dengan putaran poros input) dan di teruskan pada roda gigi G dan terus ke poros output (arah putarannya berlawanan dengan poros input), seperti pada gambar 2.22.

Gambar 2.22 : Cara kerja transmisi roda gigi pada gigi mundur.2.9 Rumus Rumus yang di Gunakan Pada Perencanaan Roda Gigi.1. Perencanaan porosDalam perencanaan poros pada transmisi roda gigi di ketahui daya dan putaran mesin, jika daya yang akan ditransmisikan adalah daya normal maka harga faktor koreksi (Fc) adalah 1,0 1,5 (Menurut buku Sularso, 1983, hal 7). Maka daya rencana dihitung menurut persamaan berikut :

= . ( 2 . 1 )Di mana :

= Daya yang ditransmisikan (kW).

= Faktor koreksi.

= Daya rencana (kW).Sedangkan momen puntir/ torsi yang terjadi dihitung menurut persamaan berikut:

= ...............( 2 . 2 )

Di mana :

= Momen puntir/ torsi (kg.mm).

= Putaran poros (rpm).Bahan poros untuk mesin biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan difinis, bahan karbon konstruksi mesin (di sebut bahan S C) yang dihasilkan dari ingot yang di kill (Baja yang di deoksidasikan dengan ferrosilikon dan di cor; kadar karbon terjamin), meskipun demikian bahan ini kelurusannya kurang tetap dan dapat mengalami deformasi karena tegangan yang kurang seimbang misalnya bila diberi alur pasak karena ada tegangan sisa di dalam terasnya. Tetapi penarikan dingin membuat permukaan poros menjadi keras dan kekuatannya bertambah besar.Standar dan macam bahan poros dapat dilihat pada ( Tabel 2.1 ) .Tabel 2.1 : Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin untuk poros.Standar dan macamLambangPerlakuan panasKekuatan tarik(kg/ mm2)Keterangan

Baja karbon kontruksi mesin(JIS G 4501)S30CS35CS40CS45CS50CS55CPenormalanPenormalanPenormalanPenormalanPenormalanPenormalan485255586266

Batang baja yang di finis dinginS35C-DS45C-DS55C-D---536072Ditarik dingin, digerinda, dibubut, atau gabungan antara hal-hal tersebut

Sumber : Sularso dan Kiyatkatshu Saga, Dasar-dasar perencanaan dan pemeliharaan elemen mesin (Lit 1 hal. 3)Sedangkan faktor keamanan terbagi atas 2 macam yaitu : Faktor keamanan 1 (Sf1) untuk baja karbon (SC) adalah : 6,0. Faktor keamanan 2 (Sf2) untuk pembuatan spline pada poros adalah : 1,3 3,0. Maka tegangan geser yang terjadi dihitung menurut persamaan berikut :

= .( 2 . 3 )

Di mana :

= Tegangan geser (kg/ mm2).

= Tegangan tarik bahan (kg/ mm2).Dengan diperolehnya tegangan geser, maka diameter poros dapat dihitung sebagai berikut :

= ............... ( 2 . 4 )Di mana :

= Diameter poros (mm).

= Faktor koreksi momen puntir (1,0 1,5).

= Faktor koreksi akibat beban lentur (1,2 2,3).2. Perhitungan putaran output dan perbandingan roda gigiDalam perhitungan ini, direncanakan batas batas kendaraan angkutan untuk tiap kecepatan yaitu V1, V2, V3, V4 dan VR. Untuk perencanaan di ambil suatu harga standar ukuran ban di mana :

= Ukuran velg adalah 17 inchi.

= Ukuran tebal ban adalah 7,5 inchi.Maka :

= .... ( 2 . 5 )Di mana :

= Diameter ban standar (m).Perhitungan putaran ban untuk masing masing tingkat kecepatan adalah :

= ( 2 . 6 )Di mana :

= Putaran ban (rpm).

= kecepatan kendaraan (m/s).Untuk putaran output transmisi untuk tiap tingkat kecepatan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

= ( 2 . 7 )Di mana :

= Putaran output transmisi (rpm).

= Perbandingan reduksi differensial pada bagian gardan.Dari hasil perhitungan di atas dapat ditentukan perbandingan roda gigi reduksi, dengan rumus sebagai berikut :

= .. ( 2 . 8 ) Di mana :

= Perbandingan reduksi roda gigi. 3. Perhitungan pada roda gigi untuk tiap tingakat kecepatanSebelum melakukan perhitungan, terlebih dahulu di rencanakan jarak sumbu poros antara roda gigi, setelah itu dapat ditentukan diameter jarak bagi dengan persamaan berikut :

=

= ... ( 2 . 9 ) Di mana :

= Diameter jarak bagi roda gigi 1 (mm).

= Diameter jarak bagi roda gigi 2 (mm).Untuk perhitungan jumlah roda gigi pada roda gigi maka dirumuskan sebagai berikut:

= ... ( 2 . 10 )Di mana :

= Jumlah gigi pada roda gigi (buah).

= Diameter jarak bagi (mm).

= Modul gigi (mm).Harga modul diambil dari tabel harga modul standar JIS B 1701 1973 (Buku Sularso, 1983, hal 216).Perhitungan diameter lingkaran kepala dapat menggunakan rumus berikut :

= .... ( 2 . 11 )Di mana :

= Diameter lingkaran kepala (mm).Untuk perhitungan diameter lingkaran kaki dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

= ( 2 . 12 )Di mana :

= Diameter lingkaran kaki (mm).= Sudut tekan (Derajat).Kecepatan keliling dapat di hitung dengan persamaan sebagai berikut :

= ( 2 . 13 )

Di mana :

= Kecapatan keliling untuk tiap roda gigi (m/s).

= Diameter jarak bagi untuk tiap roda gigi (mm).

= Putaran poros (rpm).Gaya tangensial dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

= ( 2 . 14 )Di mana :

= Gaya tangensial (kg).

= daya rencana (kW).Setelah itu kita dapat melakukan perhitungan beban lentur, dalam perhitungan beban lentur ini perlu diketahui faktor bentuk gigi (Y) yang diperoleh dari tabel faktor bentuk gigi (Buku Sularso, 1983, hal 240) yang merupakan harga untuk profil gigi standar dengan sudut 200Bahan untuk kontruksi roda gigi dapat di lihat pada ( Tabel 2.2 ).

Tabel 2.2 : Jenis jenis bahan roda gigi.BahanLambangKekuatan tarikB (kg/ mm2)Kekerasan (Brinell)HBTegangan lentur yang di izinkanA (kg/ mm2)

Besi corFC 15FC 20FC 25FC 3015202530140 160160 180180 240190 240 7 91113

Baja corSC 42SC 46SC 49424649140160190121920

Baja karbonutk konstruksi mesinS 25 CS 35 CS 45 C455258123 183149 207167 229212630

Baja paduandgn pengerasankulitS 15 K

SNC 21SNC 2250

80100400(di celup dingin dlmminyak)600(di celup dingin dlmminyak)30

34 4040 55

Sumber : Sularso dan Kiyatkatshu Saga, Dasar-dasar perencanaan dan pemeliharaan elemen mesin (Lit 1 hal. 241) Untuk harga beban lentur ditentukan dengan rumus berikut :

= .. ( 2 . 15 )Di mana :

= Beban lentur (kg/mm).

= Tegangan lentur yang diizinkan (kg/mm2).

= Faktor bentuk gigi.

= Faktor dinamis.Sedangkan harga faktor dinamis diambil dari tabel faktor dinamis (Buku Sularso, 1983, hal 240), di mana harganya ditentukan berdasarkan tingkat kecepatan pada tiap roda gigi, di mana untuk kecepatan rendah dapat menggunakan rumus ( Pers. 2 . 16 ) di bawah ini : Tabel 2.3 Faktor dinamis (fv) yang digunakan yang digunakan : KecepatanV (m/s)fv

Kecepatan rendah0,5 10

Kecepatan sedang5 20

Kecepatan tinggi20 50

Sumber : Sularso dan Kiyatkatshu Saga, Dasar-dasar perencanaan dan pemeliharaan elemen mesin (Lit 1 hal. 240)Dengan diperolehnya harga beban lentur, maka lebar gigi dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

= . ( 2 . 17 )Di mana :

= Lebar gigi (mm).

= Gaya tangensial (kg).

= Beban lentur (kg/mm).Dan untuk mencari diameter lingkaran jarak bagi yang sebenarnya adalah :

= . ( 2 . 18 )4. Perhitungan SplineDalam analisa perhitungan spline, ditentukan jumlah spline yang direncanakan, ukuran spline dihitung berdasarkan ukuran diameter poros yang terdiri dari pasak penggerak/poros input trasmisi, poros perantara transmisi roda gigi mundur dan poros output transmisi/poros yang digerakkan.Gaya tangensial total yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut :

= ( 2 . 19 )Di mana :

= Gaya tangensial total pada poros (kg)

= Torsi/momen puntir (kg . mm)

= Diameter poros (mm)Sedangkan besarnya gaya tangensial yang bekerja pada tiap spline dirumuskan sebagai berikut:

= ( 2 . 20 )Di mana :

= Gaya tangensial yang bekerja pada tiap spline (kg)

= Jumlah Spline yamg direncanakan (buah)Berdasarkan tabel ukuran pasak dan alur pasak (Sularso, kiyokatsu suga ,Elemen mesin) tentang ukuran standar pasak yang dapat dijadikan acuan dalam menentukan ukuran spline karena adanya persamaan prinsip kerja pada keduanya sehingga ukuran utama spline berdasarkan ukuran diameter poros yang diketahui dapat ditentukan yaitu lebar spline, tinggi spline, kedalaman alur spline dan kedalaman alur spline pada roda gigi. Maka ukuran panjang spline dari hasil perhitungan dapat dirumuskan sebagai berikut :

.... ( 2 . 21 )Di mana :

=Panjang alur spline (MM)

=Tekanan permukaan yang diizinkan (kg/mm2)

=Kedalaman alur spline (mm)

Harga untuk poros berdiameter besar adalah 10 kg/mm2. Perlu diperhatikan bahwa lebar pasak sebaiknya antara 0,25 0,35 dari diameter poros dan panjang spline sebaiknya antara 0,75 1,5 dari diameter poros5. Perhitungan temperaturUntuk menentukan temperatur nyala yang diizinkan untuk pelumas pada sistem transmisi roda gigi dapat dirumuskan sebagai berikut :

= ( 2 . 22 )

Di mana :

= Temperatur nyala yang di izinkan untuk pelumas pada roda gigi ,0c

= Koefisien viskositas pelumas.

= Faktor kekerasan permukaan roda gigi.Sedangkan untuk menentukan harga koefisien viskositas pelumas dapat dirumuskan sebagai berikut :

Cn= ... ( 2 . 23 )Di mana :

= derajat engler apda pelumas pada temperatur 500C.Untuk mengetahui harga E untuk setiap jenis pelumas dapat di cari pada tabel 16.1 tentang jenis jenis minyak pelumas (Buku Sularso, 1983, hal 305) dan tabel 16.5 tentang konversi harga E menurut DIN 51560 (Buku Sularso,1983, hal 310).Dalam perencanaan transmisi roda gigi ini digunakan minyak pelumas yang mempunyai harga viskositas temperatur 500C yaitu harga E yaitu 12,02.Untuk menentukan harga faktor kekerasan roda gigi di rumuskan sebagai berikut :

= .. ( 2 . 24 )Di mana :

= Harga faktor kekerasan roda gigi.

= Harga kekerasan roda gigi.Sedangkan harga kekerasan roda gigi di rumuskan sebagai berikut :

= .. ( 2 . 25 )Dimana :

= Harga kekerasan roda gigi 1 ().

= Harga kekesan roda gigi 2 ().Berdasarkan standar yang telah ditentukan bahwa roda gigi yang digerinda dan dihaluskan dengan baik mempunyai harga S = 0,25 0,5 (). Sedangkan roda gigi yang bermutu baik dalam perdagangan mempunyai harga S = 0,6 0,9 (). Dalam perencanaan ini digunakan roda gigi yang bermutu baik dalam perdagangan dengan harga S1= S2 = 0,8 ().2.10Pelumasan Pelumasan mobil termasuk oli mesin untuk mesin bensin, dan oli diesel untuk mesin diesel, oli roda gigi (gear oil), gomuk dan lain-lain. Minyak transmisi automatik dan power steering juga sebagai pelumas komponen-komponen sebagai minyak hidraulik, umumnya pelumas mobil paling banyak dibuat dari minyak dasar dengan bermacam-macam bahan tambahan (additive). Beberapa diantaranya dibuat dari syntetic base.Adapun fungsi dari minyak pelumas adalah :1. Mengurangi gesekan antara komponen mesin yang bergerak/berputar.2. Membentuk lapisan tipis oli (oil film) sehingga terhindar kontak langsung antar bagian-bagian yang bergerak/berputar.3. Mendinginkan komponen bergerak/berputar yang saling berhubungan.4. Menghindarkan berkaratnya bagian-bagian mesin.5. Meredam suara yang ditimbulkan oleh bagian-bagian yang bergera/berputar.6. Sebagai zat pembersih dari bagian-bagian yang dilumas.7. Menghindari hilangnya daya dari mesin akibat gesekan yang terjadi sangat kecil.Jenis minyak pelumas dapat diklasifikasikan berdasarkan kekentalan dan kemampuan dalam menambah beban. Adapun klasifikasi minyak pelumas dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu :1. Klasifikasi Dalam Kekentalan. Oli pelumas mempunyai angka dibelakang SAE seperti pada oli mesin. 6 indek kekentalan SAE (75W, 80 W, 85W, 140W dan 250) adalah yang ada pada saat ini transmisi dan diffrential umumnya memakai oli dengan angka kekentalan SAE 90 atau 80W-90.2. Klasifikasi Dalam Kualitas dan Penggunaan.API (American Potreleum Institut) mempunyai standar klasifikasi oli roda gigi, yang pembagiannya tergantung pada penggunaan. Klasifikasi minyak pelumas roda gigi berdasarkan standar API terbagi atas : Kode GL1 adalah mineral oli murni untuk roda gigi jarang dipakai pada mobil. Kode GL 2 adalah untuk worm bear, mengandung minyak hewani dan tumbuh- tumbuhan. Kode GL3 adalah untuk manual transmisi dan steering gear mengandung bahan tambah extreme-pressure resisting dan lain-lain. Kode GL4 adalah untuk hypoid gear digunakan untuk melayani diatas GL3 mengandung bahan tambah extreme-pressure resisting tapi lebih besar jumlahnya disbanding GL3. Kode GL5 adalah untuk hypoid geardengan pelayanan lebih sedikit dari kondisi GL

BAB IIIPERHITUNGAN RODA GIGI, POROS, SPLINE DAN TEMPERATUR

3.1.Perhitungan Reduksi. Tingkat kecepatan kendaraan yang direncanakan :VnKecepatan yang direncanakan (km / jam)Kecepatan yang direncanakan

Km / jamm / s

V10 404011,1

V240 808022,2

V380 12012033,3

V4120 16016044,4

V5160 20020055,56

VR0 404011,1

Ukuran ban yang di ambil : Ukuran velg adalah 17 inchi : 0,43 m Ukuran tebal ban adalah 7,5 inchi : 0,19 mMaka ukuran jari jari ban standar adalah :

=

=

1. Perhitungan putaran ban. Perhitungan putaran ban untuk masing masing tingkat kecepatan adalah :

=

= = Tabel 3.1 Perhitungan putaran ban untuk nb1 nb5 NoTingkat kecepatan, V (m/s)Db (m)Putaran ban, nb (rpm)

111,10,81262,2

222,20,81524,4

333,30,81786,6

444,40,811048,8

555,560,811312,45

2. Perhitungan putaran gardan pada setiap kecepatan.Perhitungan putaran output transmisi di peroleh dengan mengalihkan putaran ban dengan perbandingan reduksi pada bagian gardan kendaraan adalah maksimal 10 : 1 untuk roda gigi kerucut. Dalam perencanaan ini diambil harga perbandingan reduksinya sekitar 5,5 : 1 sehingga harga ig : 5,5. Maka harga putaran output transmisi untuk tiap tingkat kecepatan dapat dihitung Dari persamaan :

= Maka :

=

=

=

Tabel 3.2 Perhitungan putaran gardan no1 no5 NoPutaran ban, nb (rpm)igPutaran output, no (rpm)

1262,25,51442,1

2524,45,52884,2

3786,65,54326,3

41048,85,55768,4

51312,455,57218,5

3. Perhitungan perbandingan reduksi roda gigi.Bila perbandingan reduksi antara roda gigi P dan Q adalah 1 : 1, maka putaran roda gigi mati adalah n : 4000rpm,

=

= = 2,77

Tabel 3.3 Perbandingan reduksi roda gigi untuk ir1 - ir5NoPutaran, n (rpm)NoPerbandingan reduksi (ir1)

140001442,12,77

240002884,21,39

340004326,30,92

440005768,40,69

540007218,50,55

3.2.Perencanaan roda gigi P dan QSpesifikasi perencanaan :- Daya yang ditransmisikan N = 102 PS = 76 kW- Putaran poros penggerakn = 4000 rpm- Perbandingan reduksiip = 4- Jarak sumbu poros yang direncanakana = 200 mm- Sudut tekan pahat = 201. Daya rencana.Sebelum menghitung daya rencana, terlebih dahulu diambil faktor koreksi, fc : 1,2.Maka :

= = 91,2 kW2.Diameter lingkaran jarak bagi.

=

DQ= = 80 mm

=

=

= 3.Jumlah gigi pada roda gigi P dan QDari diagram pemilihan modul roda gigi lurus, diambil m : 4 (Buku Sularso, 1983, hal 216).

=

=

=

= = = 80 buah 4.Diameter lingkaran kepala.

=

=

=

=

=

= 5.Diameter lingkaran kaki.

=

=

=

=

=

= 6.Kecepatan keliling.

= =

= 7.Gaya tangensial.

= =

= 8.Faktor dinamis ( Fv ).Di mana Vp kecil dari 20 m/s.

=

= = 0,25

9.Beban lentur yang diizinkan.Faktor bentuk gigi :

= 80; = 0,436

= 20; = 0,320Bila bahan roda gigi P dan Q adalah sama yaitu S 15 CK- Kekuatan tarik b= 50 kg/mm2- Kekuatan lentura= 30 kg/mm2

- Kekerasan = 400Maka harga beban lentur dapat dihitung menggunakan pers :

= a x m x x = 30 kg/mm2 x 4 x 0,320 x 0,25= 9,6 kg/mm2

= a x m x x = 30 kg/mm2 x 4 x 0,436 x 0,25= 13,08 kg/mm2Fb < a = Aman10.Lebar gigi ( b )

bp = bQ = = 52,6 mm3.3.Perencanaan roda gigi A dan 1Spesifikasi perencanaan :- Daya yang ditransmisikan N = 102 PS- Putaran poros penggerak nA = 4000 rpm- Perbandingan reduksi i1 = 2,77- Jarak sumbu poros yang direncanakan a = 200 mm- Sudut tekan pahat = 201.Diameter sementara lingkaran jarak bagi.

= = = 106,1 mm

=

= = 293,9 mm2.Jumlah gigi pada roda gigi A dan 1.Dari diagram pemilihan modul roda gigi lurus, diambil m : 4.

=

= = 27 buah

=

= = 74 buah Perbandingan gigi yang diambil mendekati i1 = 2,77 : 1, yaitu 74 : 273.Diameter lingkaran jarak bagi yang sebenarnya.

= = 27 x 4 mm=108 mm

= = 74 x 4 mm= 296 mm4.Diameter lingkaran kepala.

= = ( 27 + 2 ) x 4 mm

= 116 mm

= = ( 74 + 2 ) x 4 mm= 304 mm5.Diameter lingkaran kaki.

= = 27 x 4 mm x cos 200= 101,5 mm

= = 74 x 4 mm x cos200 = 278.15 mm6.Kecepatan keliling

= = = 24,3 m/s7.Gaya tangensial.

= = = 382,8 kg8.Faktor dinamis.

= 20 50 m/s

= = 0,539.Beban lentur yang diizinkan.Faktor bentuk gigi berdasarkan tabel 6.5 (Faktor bentuk gigi)

= 27; = 0,349

= 74; = 0,433Bila bahan roda gigi A dan 1 adalah sama yaitu S 15 CK Lit 1 hal 241- Kekuatan tarik b= 50 kg/mm2- Kekuatan lentura= 30 kg/mm2

- Kekerasan = 400Maka harga beban lentur adalah :

= a x m x YA x fv= 30 kg/mm2 x 4 x 0,349 x 0,53= 22,2 kg/mm2

= a x m x Y1 x fv= 30 kg/mm2 x 4 x 0,433 x 0,53= 27,5 kg/mm2Fb < a = Aman10.Lebar gigi.

= = = 17,24 mm3.4.Perencanaan roda gigi B dan 2Spesifikasi perencanaan :- Daya yang ditransmisikan N = 102 PS- Putaran poros penggerak nB = 4000 rpm- Perbandingan reduksi i2 = 1,39- Jarak sumbu poros yang di rencanakan a = 200 mm- Sudut tekan pahat = 201.Diameter sementara lingkaran jarak bagi.

DB=

=

=

D2=

= = 232,64 mm2.Jumlah gigi pada roda gigi B dan 2.Dari diagram pemilihan modul roda gigi lurus, di ambil m : 3.

ZB=

=

= = 56 buah

Z2=

=

= = 78 buahPerbandingan gigi yang diambil mendekati i2 = 1,39 : 1, yaitu 78 : 563.Diameter lingkaran jarak bagi yang sebenarnya.DB= ZB x m= 56 x 3 mm= 168 mmD2= Z2 x m= 78 x 3 mm= 234 mm4.Diameter lingkaran kepala.

DkB=

=

=

Dk2=

=

= 5.Diameter lingkaran kaki.

= ZB x m x cos 200= 56 x 3mm x cos 200= 157,87 mm

= Z2 x m x cos 200= 78 x 3mm x cos 200= 219,9 mm6.Kecepatan keliling

VB = V2 =

= 7.Gaya tangensial.

FtB = Ft2 =

=

8.Faktor dinamis.

Fv= = 0,489.Beban lentur yang diizinkan.Faktor bentuk gigi :ZB= 56; YB= 0,416Z2= 78; Y2= 0,436 Bila bahan roda gigi B dan 2 adalah sama yaitu S 15 CK - Kekuatan tarik b= 50 kg/mm2- Kekuatan lentura= 30 kg/mm2- Kekerasan HB= 400Maka harga beban lentur adalah :FbB= a x m x YB x fv= 30 kg/mm2 x 3 x 0,416 x 0,48= 17,97 kg/mm2 Fb2= a x m x Y2 x fv= 30 kg/mm2 x 3 x 0,4396 x 0,48= 18,96 kg/mm2Fb < a = Aman

10.Lebar gigi.

BB = b2 = = 14,22 mm3.5.Perencanaan roda gigi C dan 3Spesifikasi perencanaan :- Daya yang ditransmisikan N = 102 PS- Putaran poros penggeraknc = 4000 rpm- Perbandingan reduksii3 = 0,92- Jarak sumbu poros yang direncanakan a = 200 mm- Sudut tekan pahat = 201.Diameter sementara lingkaran jarak bagi.

Dc=

=

=

D3=

= = 191,67 mm2.Jumlah gigi pada roda gigi C dan 3.Dari diagram pemilihan modul roda gigi lurus, di ambil m : 3.

ZC=

=

= = 70 buah

Z3=

=

= = 64 buahPerbandingan gigi yang diambil mendekati i3 = 0,92 : 1, yaitu 64: 703.Diameter lingkaran jarak bagi yang sebenarnya.DC= ZC x m= 70 x 3 mm= 210mmD3= Z3 x m= 64 x 3mm= 192 mm4.Diameter lingkaran kepala.

DkC=

=

=

Dk3=

=

= 5.Diameter lingkaran kaki.

= ZC x m x cos 200= 70 x 3 mm x cos 200= 197,34 mm

= Z3 x m x cos 200= 64 x 3 mm x cos 200= 180,4 mm6.Kecepatan keliling

VC = V3 =

= 7.Gaya tangensial.

FtC = Ft3 =

= 8.Faktor dinamis.

Fv= = 0,45

9.Beban lentur yang diizinkan.Faktor bentuk gigi yaitu :ZC= 70; YC= 0,429Z3= 64; Y3= 0,423Bila bahan roda gigi B dan 2 adalah sama yaitu S 15 CK - Kekuatan tarik b= 50 kg/mm2- Kekuatan lentura= 30 kg/mm2- Kekerasan HB= 400Maka harga beban lentur :FbC= a x m x YC x fv= 30 kg/mm2 x 3 x 0,429 x 0,45= 17,37 kg/mm2Fb3= a x m x Y3 x fv= 30 kg/mm2 x 3 x 0,423 x 0,45= 17,13 kg/mm2Fb < a = Aman10.Lebar gigi.

BC = b3 = = 11,84 mm3.6.Perencanaan roda gigi D dan 4Spesifikasi perencanaan :- Daya yang di transmisikan N = 102 PS- Putaran poros penggeraknD = 4000 rpm- Perbandingan reduksi i4 = 0,69- Jarak sumbu poros yang direncanakan a = 200 mm- Sudut tekan pahat = 201.Diameter sementara lingkaran jarak bagi.

DD=

=

=

D4=

=

= 2.Jumlah gigi pada roda gigi D dan 4.Dari diagram pemilihan modul roda gigi lurus, di ambil m : 3

ZD=

=

= = 79 buah

Z4=

=

= Perbandingan gigi yang diambil mendekati i4 = 0,69 : 1, yaitu 54: 793.Diameter lingkaran jarak bagi yang sebenarnya.DD= ZD x m= 79 x 3mm= 237 mmD4= Z4 x m= 54 x 3 mm= 162 mm4.Diameter lingkaran kepala.DkD= ( ZD + 2 ) x m= ( 79 + 2 ) x 3 mm= 243 mm Dk4= ( Z4 + 2 ) x m= ( 54 + 2 ) x 3 mm= 168 mm5.Diameter lingkaran kaki.DgD= ZD x m x cos 200= 79 x 3 mm x cos 200= 222,7 mmDg4= Z4 x m x cos 200= 54 x 3 mm x cos 200= 152,2 mm6.Kecepatan keliling

VD = V4 =

= 7.Gaya tangensial.

FtD = Ft4 = = 182,87 kg8.Faktor dinamis.

Fv= = 0,449.Beban lentur yang diizinkan.Faktor bentuk gigi :ZD= 79; YD= 0,436Z4= 54; Y4= 0,413 Bila bahan roda gigi D dan 4 adalah sama yaitu S 15 CK - Kekuatan tarik b= 50 kg/mm2- Kekuatan lentura= 30 kg/mm2- Kekerasan HB= 400Maka harga beban lentur :FbD= a x m x YD x fv= 30 kg/mm2 x 3 x 0,436 x 0,44= 17,26 kg/mm2Fb4= a x m x Y4 x fv= 30 kg/mm2 x 3 x 0,413 x 0,44= 16,35 kg/mm2Fb < a = Aman10.Lebar gigi.

BD = b4 =

= 3.7.Perencanaan roda gigi E dan 5Spesifikasi perencanaan :- Daya yang di transmisikan N = 102 PS- Putaran poros penggeraknE = 4000 rpm- Perbandingan reduksii5 = 0,55- Jarak sumbu poros yang direncanakan a = 200 mm- Sudut tekan pahat = 201.Diameter sementara lingkaran jarak bagi.

DE=

=

=

D5=

=

= 2.Jumlah gigi pada roda gigi E dan 5.Dari diagram pemilihan modul roda gigi lurus, di ambil m : 3.

ZE=

=

=

Z5=

=

= Perbandingan gigi yang diambil mendekati i5 = 0,55: 1, yaitu 47 : 863.Diameter lingkaran jarak bagi yang sebenarnya.DE= ZE x m= 86 x 3 mm= 258 mmD5= Z5 x m= 47 x 3 mm= 141 mm4.Diameter lingkaran kepala.Dengan pers. 2.13 diperoleh :DkE= ( ZE + 2 ) x m= ( 86 + 2 ) x 3 mm= 264 mm Dk5= ( Z5 + 2 ) x m= ( 47 + 2 ) x 3 mm= 147 mm5.Diameter lingkaran kaki.DgE= ZE x m x cos 200= 86 x 3 mm x cos 200= 242,44 mmDg5= Z5 x m x cos 200= 47 x 3 mm x cos 200= 132,5 mm6.Kecepatan keliling :

VE = V5 =

= 7.Gaya tangensial.

FtE = Ft5 = = 168,34 kg8.Faktor dinamis.

Fv= = 0,439.Beban lentur yang diizinkan.Faktor bentuk gigi :ZE= 86; YE= 0,439Z5= 47; Y5= 0,403Bila bahan roda gigi E dan 5 adalah sama yaitu S 15 CK - Kekuatan tarik b= 50 kg/mm2- Kekuatan lentura= 30 kg/mm2- Kekerasan HB= 400Maka harga beban lentur :FbE= a x m x YE x fv= 30 kg/mm2 x 3 x 0,439 x 0,43= 16,99 kg/mm2Fb5= a x m x Y5 x fv= 30 kg/mm2 x 3 x 0,403 x 0,43= 15,6 kg/mm2Fb < a = Aman10.Lebar gigi.

BE = b5 =

=

3.8.Perencanaan roda gigi mundur.Spesifikasi perencanaan :- Daya yang ditransmisikan N = 102 PS- Putaran poros penggerak n = 4000 rpm- Perbandingan reduksi roda gigi F dan G i6 = 2,8- Perbandingan reduksi Roda gigi G dan H i7 = 2,85

- Jarak sumbu poros = 120 mm

- Jarak sumbu poros = 212 mm- Sudut tekan pahat = 201.Diameter Lingkaran Jarak Bagi

DF=

=

=

DG=

=

=

=

= = 335,92 mm

DH=

= = 495 mm Jarak sumbu poros F dan H

=

= = 279,08 mm2.Jumlah gigi pada roda gigi F , G dan HDari diagram pemilihan modul roda gigi lurus, diambil m : 3.

ZF=

= = 21 buah

ZG=

= = 59 buah

ZH=

= = 165 buah3.Diameter lingkaran kepala.DkF= ( ZF + 2 ) x m= ( 21 + 2 ) x 3mm= 69 mmDkG= ( ZG + 2 ) x m= ( 59 + 2 ) x 3 mm= 183 mmDkH= ( ZH + 2 ) x m= ( 165 + 2 ) x 3 mm= 501 mm4.Diameter lingkaran kaki.DgF= ZF x m x cos 200= 21 x 3 mm x cos 200= 59,2 mmDgG= ZG x m x cos 200= 59 x 3 mm x cos 200= 166,3 mmDgH= ZH x m x cos 200= 165 x 3 mm x cos 200= 465,15 mm5.Kecepatan keliling.Dengan pers. 2.15 diperoleh :

VG = VF = VH= = 12,4 m/s6. Gaya tangensial.

FtG = FtF = FtH= = 750,2 kg7. Faktor dinamis.Di mana V kecil dari 20 m/s.

Fv = = 0,638. Beban lentur yang diizinkan.Faktor bentuk gigi yaitu :ZF= 21; YF= 0,327ZG= 59; YG= 0,420ZH= 165; YH= 0,460Bila bahan roda gigi D dan 4 adalah sama yaitu S 15 CK.- Kekuatan tarik b= 50 kg/mm2- Kekuatan lentura= 30 kg/mm2- Kekerasan HB= 400 Maka harga beban lentur dapat dicari :FbF= a x m x Yf x fv= 30 kg/mm2 x 3 x 0,327 x 0,63= 18,54 kg/mm2 FbG= a x m x YG x fv= 30 kg/mm2 x 3 x 0,420 x 0,63FbG= 23,8 kg/mm2FbH= a x m x YH x fv= 30 kg/mm2 x 3 mm x 0,460 x 0,63= 26,08 kg/mm Fb < a = Aman9. Lebar gigi.

BH = bF =bG= = 40,46 mm3.9. Perhitungan Poros 1. Perencanaan poros input. Berdasarkan keterangan dari bab II tentang jenis jenis bahan yang digunakan, maka dalam hal ini dipilih baja karbon JIS 4501 tipe S 55 C dengan kekuatan tarik adalah 66 kg/ mm2 Maka tegangan geser yang terjadi dihitung dengan :

a=

Faktor keamanan 1 (Sf1) untuk baja karbon (SC) adalah 6,0

= = 7,33 kg/mm2 momen puntir :T= 9,74 . 105 x Pd / n

= = 22207,2 kg.mm di peroleh diameter poros :

Ds= Dari bab II di dapat Harga Kt = 1,5 dan harga Cb = 1,5

Ds= = 32,64 mmBerdasarkan tabel harga standar diameter poros, maka diperoleh harga diameter standar poros, diameter standar poros adalah 35 mm.2. Perencanaan poros perantara.Untuk poros perantara yang direncanakan berputar dengan kecepatan putaran 4000 rpm karena perbandingan reduksi roda gigi antara poros input dengan poros perantara adalah 1,05 sehingga putaran poros sama dengan poros input yaitu 4000 rpm. Maka besarnya momen puntir/ torsi dapat dihitung sebagai berikut :

T= = 22207,2 kg.mm Maka diameter poros dapat di hitung sebagai berikut :

Ds= = 32,64 mm Berdasarkan tabel harga standar diameter poros, maka diperoleh harga diameter standar poros, diameter standar poros adalah 35 mm.3. Perencanaan poros perantara roda gigi mundur.Perbandingan reduksi i6 = 2,8 maka putaran poros perantara roda gigi mundur adalah 2100 rpm. Maka besarnya momen puntir/ torsi dapat dihitung sebagai berikut : T= 9,74 . 105 x Pd / nm

T= = 42271,6 kg.mm Maka diameter poros dapat dihitung sebagai berikut :

Dsm= = 40,45 mmBerdasarkan tabel harga standar diameter poros, maka diperoleh harga diameter standar poros, diameter standar poros adalah 42 mm.

4. Perencanaan poros output.Tout= 9,74 . 105 x Pd / n

= = 22207,2 kg.mm

ds1= = 32,64 mmBerdasarkan tabel harga standar diameter poros maka diperoleh harga diameter standar poros, diameter standar poros adalah 35 mmDengan cara yang sama untuk transmisi tingkat satu ( I ) sampai tingkat kelima ( V ) dapat di lihat pada tabel 3.4 : Tabel 3.4 : Perencanaan poros output untuk tingkat kecepatan ke I sampai VNon (rpm)T (Kg . mm)ds (mm)ds standar (mm)

11442,15844045,0645

22884,22922035,7638

34326,31948031,2432

45768,4155842930

57218,51266227,0627

3.10. Perencanaan SplineDalam perencanaan spline ditentukan jumlah spline yang direncanakan, adalah 8 buah karena poros ada 3 macam yaitu : Diameter poros penggerak/poros input transmisi yaitu : 35 mm Diameter poros perantara Transmisi roda gigi mundur : 42 mm Diameter poros yang digerakkan/poros output transmisi yaitu : 35 mmMaka ukuran spline dihitung berdasarkan ukuran diameter poros masing-masing sebagai berikut : a . Untuk poros Penggerak/poros input transmisi Besarnya gaya tangensial total yang terjadi pada poros dapat dihitung dengan pers. 2.21

F =

F= = 1268,98 kg Sedangkan besarnya gaya tangensial yang bekerja pada tiap spline dapat dihitung dengan persamaan :

Fn=

Fn= = 158,62 kg Berdasarkan tabel standar ukuran pasak dan alur yang dapat dijadikan acuan dalam menentukan ukuran spline karena adanya kesamaan prinsip kerja pada keduanya sehingga ukuran-ukuran spline berdasarkan ukuran diameter poros yang diketahui dapat ditentukan sebagai berikut : b x h= 10 x 8 t1= 2,5 t2= 2,5Maka ukuran panjang spline hasil perhitungan dapat dicari dengan pers :

L Harga pA untuk poros berdiameter kecil adalah 8 kg/mm2, dan untuk berdiameter besar adalah 10 kg/mm2. Maka :

L L 6,34 mmPerlu diperhatikan bahwa lebar pasak sebaiknya 0,25 0,.35 dari diameter poros dan ujung spline sebaiknya 0,75 1,5 dari diameter, sehingga dengan memperhatikan hasil perhitungan dan faktor di atas maka direncanakan ukuran pasak sebagai berikut : b x h =10 mm x 8 mm t1 =2,5 t2 =2,5 L =6,34 mm 7,32 mmb. Poros perantara Besarnya gaya tangensial total yang terjadi pada poros dapat dihitung dengan pers. 2.21

F =

F= = 2012,93 kgSedangkan besarnya gaya tangensial yang bekerja pada tiap spline dapat dihitung dengan pers :

Fn=

Fn= = 251,62 kgBerdasarkan tabel standar ukuran pasak dan alur yang dapat dijadikan acuan dalam menentukan ukuran spline karena adanya kesamaan prinsip kerja pada keduanya sehingga ukuran-ukuran spline berdasarkan ukuran diameter poros yang diketahui dapat ditentukan sebagai berikut : b x h= 14 x 9 t1= 2,5 t2= 2,5Maka ikuran panjang spline hasil perhitungan dapat dicari dengan pers 2.23 :

L Harga pA untuk poros berdiameter kecil adalah 8 kg/mm2, dan untuk berdiameter besar adalah 10 kg/mm2.Maka :

L L 10,06 mmPerlu diperhatikan bahwa lebar pasak sebaiknya 0,25 0,.35 dari diameter poros dan ujung spline sebaiknya 0,75 1,5 dari diameter, sehingga dengan memperhatikan hasil perhitungan dan faktor di atas maka direncanakan ukuran pasak sebagai berikut : b x h=10 mm x 8 mm t1=5,5 t2=3,8 L=10,06 mm 11,03 mmc. Poros digerakkan/poros output transmisiBesarnya gaya tangensial total yang terjadi pada poros dapat dihitung dengan pers. 2.21

F =

F= = 1268,98 kgSedangkan besarnya gaya tangensial yang bekerja pada tiap spline dapat dihitung dengan pers :

Fn=

Fn= = 158,62 kgBerdasarkan tabel standar ukuran pasak dan alur yang dapat dijadikan acuan dalam menentukan ukuran spline karena adanya kesamaan prinsip kerja pada keduanya sehingga ukuran-ukuran spline berdasarkan ukuran diameter poros yang diketahui dapat ditentukan sebagai berikut : b x h= 15 x 10 t1= 5 t2= 5Maka ukuran panjang spline hasil perhitungan dapat dicari dengan pers 2.23 :

L Harga pA untuk poros berdiameter kecil adalah 8 kg/mm2, dan untuk berdiameter besar adalah 10 kg/mm2. Maka :

L L 6,34 mmPerlu diperhatikan bahwa lebar pasak sebaiknya 0,25 0,.35 dari diameter poros dan ujung spline sebaiknya 0,75 1,5 dari diameter, sehingga dengan memperhatikan hasil perhitungan dan faktor di atas maka direncanakan ukuran pasak sebagai berikut : b x h=15 mm x 10 mm t1=5 t2=5 L=6,34 mm 7,32 mm3.11 Perhitungan TemperaturUntuk menentukan temperatur nyala yang diizinkan untuk pelumas pada sistim transmisi roda gigi dapat diperoleh dengan menggunakan pers. 2.24 :TBp= 140 x Cn x CRSebelum dicari temperatur nyala, terlebih dahulu dicari koefisien viskositas pelumas dengan menggunakan pers. 2.25 diperoleh :

Cn= Dari buku sularso (1980, hal 119), diperoleh derajat engler pada pelumas pada temperatur 500C. Maka diperoleh harga E : 12,02.

Cn= = 1,286Dan untuk menentukan faktor kekerasan roda gigi maka di gunakan pers. 2.23 :

CR= Untuk menentukan harga kekerasan roda gigi dapat diperoleh dengan menggunakan pers. 2.27 adalah :

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan. Kesimpulan yang dapat diperoleh dalam perencanaan transmisi roda gigi ini adalah :1. Untuk merencanakan transmisi roda gigi harus diperhatikan daya dan putaran mesin untuk menentukan jenis bahan yang digunakan dan besarnya beban yang cocok dengan spesifikasi mesin tersebut.2. Untuk operasi kendaraan dengan beban besar maka pada transmisi awal roda gigi harus mempunyai perbandingan reduksi yang besar, karena memerlukan momen awal yang besar sehingga dibutuhkan roda gigi yang lebar dan berdiameter kecil dan sebaliknya.3. Profil roda gigi yang digunakan dalam perencanaan ini adalah roda gigi lurus standar dengan sudut tekan 200, karena jenis roda gigi ini merupakan roda gigi yang paling umum digunakan dalam system transmisi.4. Penggunaan minyak pelumas harus diperhatikan viskositasnya yang disesuaikan dengan tingkat operasi mesin kendaraan, jenis minyak pelumas yang cocok untuk kendaraan ini adalah SAE 90karena mempunyai kekentalan yang cocok untuk transmisi ini.5. Kesimpulan dari hasil perencanaan roda gigi untuk kendaraan angkutan dengan daya 109 PS dan putaran 3800 rpm dan dapat dilihat pada table dibawah ini :6. NoYang dihitungSpesifikasi

1Perhitungan putaran banNoNotasiNilaiSatuan

1nb1137,5rpm

2nb2242,5rpm

3nb3382rpm

4nb4485rpm

5nb51042,5rpm

2Perhitungan putaran gardenNoNotasiNilaiSatuan

1no1756,25rpm

2no21333,75rpm

3no32103,75rpm

4no42667,5rpm

5nb55733,75rpm

3Perhitungan perbandingan reduksiNoNotasiNilaiSatuan

1ir15,01

2ir22,8

3ir31,8

4ir41,4

5Ir50,6

NoYang dihitungBesaran

1Perencanaan roda gigi P dan QNoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya rencanaPd96,1kW

2Diameter lingkaran jarak bagiDP DQ200200mmmm

3Jumlah gigiZQ ZP3636buahbuah

4Diameter lingkaran kepalaDkQ DkP210210mmmm

5Diameter lingkaran kakiDqQ DqP186186mmmm

6Kecepatan kelilingVP = VQ41,76m/s

7Gaya tangensialFtP = FtQ250,8kg

8Faktor dinamisFv0,25

9Beban lentur yang di izinkanFbQ FbP14,5514,55kg/ mmkg/ mm

10Lebar gigibP = bQ17,2mm

2Perencanaan roda gigi A dan 1NoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya rencanaPd96,1kW

2Diameter lingkaran jarak bagiDA99,7mm

D1300mm

3Jumlah gigiZA21buah

Z151buah

4Diameter lingkaran kepalaDkA104mm

Dk1304mm

5Diameter lingkaran kakiDqA94mm

Dq1297,3mm

6Kecepatan kelilingVA = V121,8m/s

7Gaya tangensialFtA = Ft1480,5kg

8Faktor dinamisFv0,5

9Beban lentur yang di izinkanFbA24kg/ mm

Fb133,45kg/ mm

10Lebar gigibA = b120mm

3Perencanaan roda gigi B dan 2NoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya rencanaPd96,1kW

2Diameter lingkaran jarak bagiDB105,3mm

D2294,7mm

3Jumlah gigiZB29buah

Z243buah

4Diameter lingkaran kepalaDkB110mm

Dk2299mm

5Diameter lingkaran kakiDqB100,3mm

Dq2289mm

6Kecepatan kelilingVB = V222,9m/s

7Gaya tangensialFtB = Ft2457,4kg

8Faktor dinamisFv0,53

9Beban lentur yang di izinkanFbB25,9kg/ mm

Fb233,31kg/ mm

10Lebar gigibB = b217,6mm

4Perencanaan roda gigi C dan 3NoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya rencanaPd96,1kW

2Diameter lingkaran jarak bagiDC 142,8mm

D3257,2mm

3Jumlah gigiZC 33buah

Z339buah

4Diameter lingkaran kepalaDkC 147mm

Dk3261mm

5Diameter lingkaran kakiDqC 138,8mm

Dq3252mm

6Kecepatan kelilingVC = V329,8m/s

7Gaya tangensialFtC = Ft3351kg

8Faktor dinamisFv0,5

9Beban lentur yang di izinkanFbC 18,18kg/mm

Fb319,7kg/mm

10Lebar gigibC = b319mm

5

Perencanaan roda gigi D dan 4NoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya rencanaPd96,1kW

2Diameter lingkaran jarak bagiDD166,7mm

D4233,3mm

3Jumlah gigiZD36buah

Z436buah

4Diameter lingkaran kepalaDkD169mm

Dk4236mm

5Diameter lingkaran kakiDqD162mm

Dq4230mm

6Kecepatan kelilingVD = V434,6m/s

7Gaya tangensialFtD = Ft4303kg

8Faktor dinamisFv0,48

9Beban lentur yang di izinkanFbD17,9kg/ mm

Fb418,7kg/ mm

10Lebar gigiBD = b415,14mm

6

Perencanaan roda gigi E dan 5NoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya rencanapd96,1kW

2Diameter lingkaran jarak bagiDE250mm

D5150mm

3Jumlah gigiZE40buah

Z532buah

4Diameter lingkaran kepalaDkE255mm

Dk5199mm

5Diameter lingkaran kakiDgE245mm

Dg5146mm

6Kecepatan kelilingVE = V531m/s

7Gaya tangensialFtE = Ft5337,9kg

8Faktor dinamisFV0,5

9Beban lentur yang di izinkanFbE18,36kg/mm

Fb519,6kg/mm

10Lebar gigiBE = b518,4mm

7Perencanaan roda gigi mundurNoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya rencanaPd96,1kW

2Diameter lingkaran jarak bagiDF98,4mm

DG135,8mm

DH165,8mm

3Jumlah gigiZF16buah

ZG30buah

ZH49buah

4Diameter lingkaran kepalaDkF101mm

DkG138mm

DkH168mm

5Diameter lingkaran kakiDqF95mm

DqG132mm

DqH162mm

6Kecepatan kelilingVF= VG = VH18,7m/s

7Gaya tangensialFtF= FtG= FtH560kg

8Faktor dinamisFv0,56

9Beban lentur yang di izinkanFbF26,88kg/ mm

FbG37,5kg/ mm

FbH37,5kg/ mm

10Lebar gigibF= bG = bH20,8mm

NoYang dihitungSpesifikasi

8Poros inputNoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya yang ditransmisikanP109PS

Pd96,1Kw

2Putaran poros penggerakN3800rpm

3Faktor koreksifc1,2

4Daya rencanaPd96,1Kw

5Momen puntir yang terjadiT24631,9Kg.mm

6Bahan porosS 55 C

7Kekuatan tarikb66Kg/mm2

8Factor keamananSf16,0

Sf21,5

9Tegangan puntir yang terjadia7,33Kg/mm2

10Faktor koreksi momen puntirKt1,5

11Faktor koreksi beban lenturCb1,5

12Diameter porosD33,8mm

D(standar)35mm

9Poros perantara gigi mundurNoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya yang ditrasmisikanP109PS

Pd96,1Kw

2Putaran poros penggerakN3800rpm

3Faktor koreksifc1,2

4Daya rencanaPd96,1Kw

5Momen puntir yang terjadiT24631,9Kg.mm

6Bahan porosS 55 C

7Kekuatan tarikb66Kg/mm2

8Factor keamananSf16,0

Sf21,5

9Tegangan puntir yang terjadia7,33Kg/mm2

10Faktor koreksi momen puntirKt1,5

11Faktor koreksi beban lenturCb1,5

12Diameter porosD33,8mm

D(standar)42mm

NoYang dihitungSpesifikasi

10Perencanaan poros perantaraNoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya yang ditrasmisikanP109PS

Pd96,1Kw

2Putaran poros penggerakN3800rpm

3Faktor koreksifc1,2

4Daya rencanaPd96,1Kw

5Momen puntir yang terjadiT24631,9Kg.mm

6Bahan porosS 55 C

7Kekuatan tarikb66Kg/mm2

8Factor keamananSf16,0

Sf21,5

9Tegangan puntir yang terjadia7,33Kg/mm2

10Faktor koreksi momen puntirKt1,5

11Faktor koreksi beban lenturCb1,5

12Diameter porosD33,8mm

D(standar)35mm

11Perencanaan poros output untuk gigi 1NoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya yang ditrasmisikanP109PS

Pd96,1Kw

2Putaran poros penggerakN756,25rpm

3Faktor koreksifc1,2

4Daya rencanaPd96,1Kw

5Momen puntir yang terjadiT123.770Kg.mm

6Bahan porosS 55 C

7Kekuatan tarikb66Kg/mm2

8Factor keamananSf16,0

Sf21,5

9Tegangan puntir yang terjadia7,33Kg/mm2

10Faktor koreksi momen puntirKt1,5

11Faktor koreksi beban lenturCb1,5

12Diameter porosD38,95mm

D(standar)40mm

12Perencanaan poros output untuk gigi 2NoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya yang ditrasmisikanP109PS

Pd96,1Kw

2Putaran poros penggerakN1333,75rpm

3Faktor koreksifc1,2

4Daya rencanaPd96,1Kw

5Momen puntir yang terjadiT70.179Kg.mm

6Bahan porosS 55 C

7Kekuatan tarikb66Kg/mm2

8Factor keamananSf16,0

Sf21,5

9Tegangan puntir yang terjadia7,33Kg/mm2

10Faktor koreksi momen puntirKt1,5

11Faktor koreksi beban lenturCb1,5

12Diameter porosD39,25mm

D(standar)40mm

13Perencanaan poros output untuk gigi 3NoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya yang ditrasmisikanPdP109PS

Pd96,1Kw

2Putaran poros penggerakN2103,75rpm

3Faktor koreksiFc1,2

4Daya rencanaPd96,1Kw

5Momen puntir yang terjadiT44.496,6Kg.mm

6Bahan porosS 55 C

7Kekuatan tarikb66Kg/mm2

8Factor keamananSf16,0

Sf21,5

9Tegangan punter yang terejadia7,33Kg/mm2

10Faktor koreksi momen puntirKt1,5

11Faktor koreksi beban lenturCb1,5

12Diameter porosD39,17mm

D(standar)40mm

14Perencanaan poros output untuk gigi 4NoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya yang ditrasmisikanP109PS

Pd96,1Kw

2Putaran poros penggerakN2667,5rpm

3Faktor koreksifc1,2

4Daya rencanaPd96,1Kw

5Momen puntir yang terjadiT35.089,5Kg.mm

6Bahan porosS 55 C

7Kekuatan tarikb66Kg/mm2

8Factor keamananSf16,0

Sf21,5

9Tegangan puntir yang terjadia7,33Kg/mm2

10Faktor koreksi momen puntirKt1,5

11Faktor koreksi beban lenturCb1,5

12Diameter porosD38,83mm

D(standar)40mm

15Perencanaan poros output untuk gigi 5NoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Daya yang ditranmisikanp109PS

96,1Kw

2Putaran poros penggerakN5733,75rpm

3Factor koreksifc1,2

4Daya rencanapd96,1kw

5Momen putir yang terjadiT16.324,6Kg.mm

6Bahan porosS 55 C

7Kekuatan tarikb66Kg/mm

8Factor keamananSf16,0

Sf21,5

9Tegangan puntir yang terjadia7,33Kg/mm

10Faktor koreksi momen puntirKt1,5

11Factor koreksi beban puntirCb1,5

12Diameter porosD39,43mm

D(standar)40mm

NoYang dihitungSpesifikasi

16Spline untuk poros inputNoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Poros inputds35mm

2Jumlah splinens8buah

3Gaya tangensial total pada porosF1407,5kg

4Besar gaya yang bekerja pada splineFn175,9kg

5Lebar spline yang digunakanb10mm

6Tinggi spine yang digunakanh8mm

7Kedalaman alur pada porost12,5mm

8Kedalaman alur pada roda gigit22,5mm

9Tekanan permukaan yang diizinkanpA10Kg/mm2

10Panjang alur spilneL7,04mm

17Spline untuk poros perantara roda gigi mundurNoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Poros inputds35mm

2Jumlah splinens8buah

3Gaya tangensial total pada porosF615,7kg

4Besar gaya yang bekerja pada splineFn76,9kg

5Lebar spline yang digunakanb10mm

6Tinggi spine yang digunakanh8mm

7Kedalaman alur pada porost12,5mm

8Kedalaman alur pada roda gigit22,5mm

9Tekanan permukaan yang diizinkanpA8Kg/mm2

10Panjang alur spilneL3,08mm

18Spline untuk poros outputNoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Poros inputds35mm

2Jumlah splinens8mm

3Gaya tangensial total pada porosF1407,5Buah

4Besar gaya yang bekerja pada splineFn175,9Kg

5Lebar spline yang digunakanb15mm

6Tinggi spine yang digunakanh10mm

7Kedalaman alur pada porost15mm

8Kedalaman alur pada roda gigit25mm

9Tekanan permukaan yang diizinkanpA10Kg/mm2

10Panjang alur spilneL7,04mm

NoYang dihitungSpesifikasi

19Analisa perhitungan temperaturNoSpesifikasiNotasiNilaiSatuan

1Derajat enguler pada pelumas 500 cE12,02

2Koefisien viskositas pelumasCn1,286

3Harga kekerasan roda gigi 1S10,85

4Harga kekerasan roda gigi 2S20,85

5Harga kekerasan roda gigiSm0,85

6Faktor kekerasan permukaan roda gigiCR0,9

7Temperatur nyala yang diizinkanTBp1620C

8Pelumas yang cocok untuk rancangan SAE 90

4.2.1 SaranSaran yang dapat diperoleh dalam perencanaan transmisi roda gigi adalah ; Perhitungan lebar gigi dan posisi roda gigi tiap tingkat kecepatan pada poros harus tepat agar diperoleh kinerja kendaraan yang optimal dengan kotak transmisi yang sesuai dengan kendaraan yang bersangkutan. Penggunaan minyak pelumas harus memperhatikan standar yang telah ditentukan oleh pabrik pembuatnya untuk menjamin keawetan komponen transmisi roda gigi. Penggunaan velg dan ban kendaraan harus menggunakan standar yang telah ditentukan, karena hal tersebut dapat mempengaruhi tingkat kecepatan kendaraan dan umur komponen mesin.