elemen mesin

31
ELEMEN MESIN III RODA GIGI CACING WORM GEAR

Upload: nx302

Post on 04-Aug-2015

155 views

Category:

Documents


13 download

TRANSCRIPT

Page 1: Elemen Mesin

ELEMEN MESIN III

RODA GIGI CACINGWORM GEAR

Page 2: Elemen Mesin

1.BOP ALBERTHA2.REINHARD DWI YUDA

3.VENRYO HANDA4.BUHAIRI RAMADAN

Page 3: Elemen Mesin

DEFINISI RODA GIGI ( GEAR )

Page 4: Elemen Mesin

Roda Gigi atau Gear adalah satu bentuk sistem transmisi yang mempunyai fungsi mentransmisikan gaya / Daya, membalikkan putaran, mereduksi atau menaikkan putaran/kecepatan. Umumnya roda gigi berbentuk silindris, di mana di bagian tepi terdapat bentukan-bentukan yang menyerupai (mirip) gigi ( bergerigi )

Transmisi roda gigi analog dengan transmisi sabuk dan puli. Keuntungan transmisi roda gigi terhadap sabuk dan puli adalah keberadaan gigi yang mampu mencegah slip, dan daya yang ditransmisikan lebih besar

Page 5: Elemen Mesin

RODA GIGI CACING( WORM GEAR )

Page 6: Elemen Mesin

Sebuah roda gigi yang berbentuk batang

menyerupai sebuah skrup yang mana pada gigi –

giginya memiliki cekungan

Suatu elemen transmisi yang dapat meneruskan daya dan putaran pada poros yang bersilangan ( terjadi gesekan antara

roda gigi cacing terhadap roda gigi lurus atau spur )

WORM GEAR

Page 7: Elemen Mesin

Secara fisik, roda gigi cacing memiliki cekungan di tiap giginya. Cekungan ini bertujuan mengubah titik kontak antara roda gigi dengan pinion/poros cacing. Sehingga kontak yang terjadi menjadi lebih lama, dan dapat menghasilkan media transmisi daya tinggi.Poros cacing dan roda gigi memiliki perbandingan rasio yang besar. Sebagai contoh, roda gigi heliks biasanya terbatas pada rasio gigi kurang dari 10:1, sementara roda gigi cacing memiliki variasi rasio dari 10:1 ke 500:1

Roda gigi cacing termasuk kedalam jenis helical gear, namun memiliki sudut yang agak besar ( sekitar hampir 90 derajat) dan ukurannya biasanya cukup panjang dalam arah aksial dan oleh karena itu bentuknya menyerupai sekrup. Sebuah roda gigi cacing memungkinkan untuk memiliki satu gigi saja. Pada roda gigi cacing terlihat seperti memiliki banyak gigi, namun sebenarnya hanya satu satu gigi saja namun mengelilingi poros tersebut seperti ulir.

Page 8: Elemen Mesin

1. Roda gigi cacing mampu menghasilkan rasio torsi yang lebih tinggi dan kecepatan putar yang rendah.2. Roda gigi cacing memiliki setidaknya satu gigi yang mampu mengelilingi badannya beberapa kal

1. Terjadi gesekan yang menjadikan roda gigi cacing memiliki efisiensi yang rendah sehingga membutuhkan pelumasan.2. Roda gigi cacing hanya bisa berfungsi sebagai Input terhadap spur.

KEUNTUNGAN KERUGIAN

Page 9: Elemen Mesin

KEKHUSUSAN RODA GIGI CACING ( WORM GEAR )

Page 10: Elemen Mesin

Daya yang ditransmisikan dapat lebih besar karena

perbandingan putaran antara roda gigi cacing dengan ulir cacing sangat

besar.

Pasangan roda gigi cacing dan ulir cacing ini hanya

dapat bekerja memperlambat

putaran

Hanya dapat bekerja

berpasangan dengan ulir

cacing (worm thread)

Page 11: Elemen Mesin

Gaya Aksial

Gaya yang bekerja sejajar dengan poros roda gigi cacing

Gaya Tangensial

Gaya yang bekerja sejajar dengan garis singgung

Gaya Radial

Gaya yang bekerja tegak lurus terhadap garis singgung.

Sewaktu ulir cacing melakukan putaran , akan menerima 3 gaya yang akan terjadi, yaitu :

Page 12: Elemen Mesin

Gaya Radial

Gaya Tangensial

Gaya Aksial

Gaya – Gaya terjadi Pada Roda Gigi Cacing

Page 13: Elemen Mesin

Roda Gigi Cacing dan Spur yang saling bersilangan.

Page 14: Elemen Mesin

Konstruksi Roda Gigi Cacing

Page 15: Elemen Mesin

α n = sudut tekanan normal = 20 o sebagai standar γ = Worm memimpin sudut = (180 / π) tan -1 (z 1 / q) (deg) .. Catatan: untuk α n = 20 o harus γ kurang dari 25 o b a = wajah lebar Efektif roda cacing. Tentang 2.m √ (q +1) (mm) b l = Panjang roda cacing. Sekitar 14.m. (Mm) c = c izin min = 0,2 m cos. γ, c = 0,25 max. m cos γ (mm) d 1 = Ref diameter cacing (Pitch diameter cacing (m)) = qm (mm) d a.1 = Tip diameter cacing = d 1 + 2.h a.1 (mm) d 2 = Ref diameter roda cacing (Pitch diameter of wormwheel) = (p x z / π.) = 2.a - d 1 (mm) d = a.2 Tip diameter cacing roda (mm) h a.1 = Worm Thread addendum = m (mm) h F.1 = Worm dedendum Thread, min = m (2,2 cos γ - 1)., max = m (2,25 cos γ - 1) (mm). m = Axial module = p x / π (mm) m n = normal module = m cos γ (mm) M 1 = Worm torsi (Nm) M 2 = Worm wheel torsi (Nm) n 1 = kecepatan putaran dari worm (revs / min) n 2 = kecepatan rotasi wormwheel (revs / min)

Page 16: Elemen Mesin

p x = lapangan Aksial benang cacing dan pitch melingkar gigi roda .. lapangan antara benang yang berdekatan = π. m. (Mm) p n = lapangan normal dari benang cacing dan gigi gear (m) q = faktor diameter dipilih dari (6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 10 11 12 13 14 17 20) p z = Lead worm = p x. z 1 (mm) .. Jarak kemajuan benang dalam satu rev'n dari worm. Untuk cacing 2-start memimpin = 2. p x R g = Pengurangan Rasio q = Worm diameter Faktor = d 1 / m - (Memungkinkan modul untuk diterapkan pada cacing) μ = koefisien gesekan η = Efisiensi V s = Worm-gigi sliding kecepatan (m / s) z 1 = Jumlah benang (mulai) pada cacing z 2 = Jumlah gigi pada wormwheel

Page 17: Elemen Mesin

Roda gigi cacing mirip dengan roda gigi heliks, kecuali pada sudut gigi-giginya yang mendekati 90 derajat, dan bentuk badannya biasanya memanjang mengikuti arah aksial. Jika ada setidaknya satu gigi yang mencapai satu putaran mengelilingi badan roda gigi, maka itu adalah roda gigi cacing. Jika tidak, maka itu adalah roda gigi heliks. Roda gigi cacing memiliki setidaknya satu gigi yang mampu mengelilingi badannya beberapa kali. Jumlah gigi pada roda gigi cacing biasanya disebut dengan thread.Dalam pasangan roda gigi cacing, pergerakan hanya mungkin dilakukan oleh poros cacing saja. Di sini roda gigi tidak mungkin untuk memutar poros cacing. Terutama jika sudut lead-nya kecil, roda gigi mungkin hanya mengunci terhadap poros cacing, karena komponen gaya keliling ke cacing tidak cukup untuk mengatasi gesekan. Pasangan roda gigi cacing yang melakukan penguncian diri disebut self locking, yang merupakan sebuah keuntungan dari penggunaan pasangan roda gigi ini, misalnya ketika diinginkan untuk mengatur posisi suatu mekanisme dengan memutar poros cacing dan kemudian memiliki mekanisme menahan posisi tersebut. Contohnya adalah pengatur senar pada gitar. Hal ini menjadi unik karena hanya terjadi pada mekanisme roda gigi cacing, dimana poros cacing dapat dengan mudah memutar worm gear, namun worm gear tidak dapat memutar poros cacing. Hal ini disebabkan oleh kecilnya sudut roda gigi cacing sehingga saat worm gear diputar, justru terjadi self locking.

Page 18: Elemen Mesin

JENIS - JENIS RODA GIGI CACING

Page 19: Elemen Mesin

Roda Gigi Cacing

1. Non Throated Worm Gear

2. Single Throated Worm

Gear

3. Double Throated Worm

Gear

JENIS – JENIS RODA GIGI CACING

Page 20: Elemen Mesin

JENIS – JENIS PEMBAGIAN RODA GIGI CACING DAN ULIRDALAM PEMAKAIANNYA YAITU :

• Pasangan roda gigi cacing dan ulir cacing yang bentuk konstruksi ulir cacingnya seperti silinder1. Roda Gigi Cacing

Silindris

• pasangan roda gigi cacing dan ulir cacing dimana bentuk konstruksi ulir cacingnya disamping berbentuk silinder juga terdapat radius pada bidang panjang ulir yang besar radius sama dengan radius roda gigi cacingnya

2. Roda Gigi Cacing Gobloid

Page 21: Elemen Mesin

1. Non Throated

Worm Gear

→ helical gear tanpa ada cekungan pada pasangan kedua roda gigi

tidakmemiliki tenggorokan, atau alur, mesin keliling lingkar baik cacing atau roda cacing

2. Single Throated

Worm Gear

→ cekungan terdapat hanya pada roda gigi.

Memiliki tenggorokan atau alur pada roda cacing

3. Double Throated Worm

Gear

→ cekungan terdapat pada roda gigi cacing dan poros cacing.

memiliki kedua gigi tenggorokan pada roda gigi cacing

Page 22: Elemen Mesin

Tangan kiri dan tangan kanan RoDA GiGi cacing

Sebuah tangan gigi heliks kanan atau worm tangan kanan adalah satu di mana gigi twist searah jarum jam saat mereka mundur dari pengamat melihat di sepanjang sumbu. Penunjukan, tangan kanan dan tangan kiri, adalah sama seperti dalam praktek berdiri lama untuk benang sekrup, baik eksternal dan internal. Dua gigi heliks eksternal yang beroperasi pada sumbu paralel harus tangan berlawanan. Sebuah gigi heliks internal dan pinion yang harus dari tangan yang sama. Sebuah tangan gigi heliks kiri atau worm tangan kiri adalah satu di mana gigi twist berlawanan ketika mereka mundur dari pengamat melihat di sepanjang sumbu

Page 23: Elemen Mesin

CARA PEMBUATAN RODA GIGICACING

Page 24: Elemen Mesin

Worm Gear terdiri atas dua bagian yaitu Roda gigi dan Poros Cacing

Dalam pembuatan roda gigi dapat dilakukan dengan menggunakan hobbing machine seperti dalam pembuatan roda gigi pada biasanya. Sedangkan dalam pembuatan poros cacing dapat dilakukan dengan menggunakan mesin bubut maupun mesin CNC.

Hobbing Machine adalah Mesin proses untuk membuat gigi , splines, dan sprockets di mesin hobbing, yang merupakan jenis khusus dari mesin penggilingan . Gigi atau splines secara progresif potong menjadi benda kerja dengan serangkaian luka yang dibuat oleh pahat yang disebut kompor. Dibandingkan dengan proses peralatan lainnya membentuk relatif murah tapi masih cukup akurat, sehingga digunakan untuk berbagai suku cadang dan kuantitas

Page 25: Elemen Mesin

Hobbing Machine

Page 26: Elemen Mesin

Beberapa hal penting yang harus diperhatikan dalam pembuatan pasangan roda gigi cacing :1. poros cacing harus memiliki satu center sepanjang poros tersebut (konsentris).2. kedua modul (pitch) roda gigi harus sama. Jika tidak sama, maka kedua roda gigi tidak akan bias dipasangkan.3. jumlah kedua sudut helik roda gigi harus 90°, supaya sumbu kedua roda gigi saling tegak lurus.4. tentukan rasio sebelum membuat roda gigi.

Kecepatan garis lapangan yang idealnya sampai 30 m / s. Efisiensi gigi cacing berkisar dari 98% untuk rasio terendah hingga 20% untuk rasio tertinggi. Sebagai generasi panas gesekan umumnya tinggi kotak cacing dirancang menyebarkan panas ke lingkungan dan pelumasan dan persyaratan penting. Gigi cacing tenang dalam operasi.

Pada gigi cacing terjadi geseran yang mengakibatkan terjadinya kerugian gesekan yang signifikan Kombinasi yang ideal bahan gigi adalah untuk cacing kasus paduan baja dikeraskan (jadi ground) dengan gigi perunggu fosfor. Kombinasi lain digunakan untuk roda gigi dengan beban relatif ringan.

Page 27: Elemen Mesin

Bahan Catatan aplikasi

Cacing

Asetal / Nylon Biaya rendah, beban rendah Mainan, peralatan rumah tangga, instrumen

Cast Iron Baik machinability, gesekan menengah.

Jarang digunakan dalam mesin modern

Baja Karbon Biaya rendah, kekuatan yang wajar Daya gigi dengan peringkat menengah.

Hardened Baja Kekuatan tinggi, daya tahan yang baik

Daya gigi dengan rating tinggi untuk perpanjangan umur

Wormwheel

Asetal / Nylon Biaya rendah, beban rendah Mainan, peralatan rumah tangga, instrumen

Phos Perunggu Wajar kekuatan, gesekan rendah dan kompatibilitas yang baik dengan baja

Normal bahan untuk gigi cacing dengan efisiensi yang wajar

Cast Iron Baik machinability, gesekan menengah.

Jarang digunakan dalam mesin modern

Page 28: Elemen Mesin

PENGAPLIKASIAN RODA GIGI CACING

Page 29: Elemen Mesin

Contoh Aplikasi Roda gigi

1. Penggunaan dalam permesinan. Karena pasangan roda gigi ini memiliki yang khusus yaitu self locking dan rasio pasangan yang besar, maka pasangan roda gigi ini sangat cocok untuk pengerjaan permesinan yang presisi. Contohnya adalah pada kepala pembagi (indexing head).

2. Penggunaan dalam peralatan tambang dan konstruksi. Pasangan roda gigi cacing sangat cocok digunakan dalam pekerjaan yang membutuhkan kapasitas tenaga putaran yang tinggi dan daya tahan terhadap guncangan . contohnya adalah penggunaan feeder breaker dalam proses penambangan.

3. Penggunaan dalam percetakan dan pengepakan. Dalam penggunaan rol mesin cetak, pasangan roda gigi cacing membantu pengerjaan dalam kecepatan tinggi karena sifat presisinya dalam kemampuanya menahan guncangan.

4. Proses pengolahan kertas dan plastic. Pasangan roda gigi ini mampu digunakan pada tenaga putaran tinggi dengan gerakan yang berkesinambungan.

Page 31: Elemen Mesin

TERIMAKASIH