Pertemuan -1RODA GIGI (GEAR)JURUSAN TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH TANGERANGJURUSAN TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH TANGERANGPENGANTARSistem transmisi roda gigi banyak digunakan pada berbagai mesin. Sebagai contoh di bidang otomotif, sistem transmisi yang digunakan adalah transmisi roda gigiRodagigi memiliki gigi di sekelilingnya, sehingga penerusan daya dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkait.PENGANTARSistem transmisi roda gigi digunakan karena :Efisiensinya yang tinggi,Kehandalan dalam operasional,Tidak mudah rusak,Dapat meneruskan daya dan putaran yang tinggi.Kemudahan dalam pengoperasian dan peraatan.PENGANTAR!rinsip dasar dari sistem transmisi roda gigi merupakan pengembangan dari prinsip transmisi roda gesek. "erakan dan daya yang ditransmisikan melalui roda gigi, secara kinematis ekui#alen dengan yang ditransmisikan melalui roda gesek atau cakram.Gear:Historical viewhttp:$$.efunda.com$DesignStandards$gears$gears%history.cfmPENDAHULUANPENDAHULUANDari uraian di atas secara garis besar dasar sistem transmisi roda gigi adalah dua buah silinder yang menggelinding &berputar' tanpa slip, kecepatan linier sama & #( ) #*', kecepatan sudut tidak sama &+( , +*'.DEFINISIGear &Roda "igi' merupakan komponen mekanikal yang menstransmisi-kan daya dan gerakan diantara sumbunya. "ear -uga dapat mengubah arah putaran dan mengubah gerakan rotasi men-adi gerakan linier.Gear men-adi komponen permesinan yang digunakan diberbagai industri seperti: automoti#e industries, coal plants industry, steel plants industry, paper industry, etc. Gear biasaya digunakan dengan dua tu-uan dasar:./enaikkan atau menurunkan kecepatan putar./enaikkan atau menurunkan daya (power) atau torsi (torque)*. 1. Torsi (Torque) adalah ukuran suatu gaya untuk menghasilkan tegangan dan putaran terhadap sebuah sumbu. Untuk menaikkan kecepatan dan mereduksi torsi, dipasangkan gear ukuran besar dengan gear yang lebih kecil.DEFINISISistem transmisi roda gigi mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan sistem transmisi yang lain, antara lain :a' /eneruskan rasio kecepatan yang sama dan tepat.b' Tidak ter-adi slip. c' Dapat digunakan untuk meneruskan daya yang besar. d' Dapat digunakan untuk meneruskan putaran yang tinggi.KELEBIHAN TRANSMISI RODA GIGI (Lanjutan)e' Dapat digunakan untuk -arak sumbu poros yang dekat. f' /emiliki efisiensi yang tinggi. g' /emiliki daya tahan dan ker-a yang baik. h' /emiliki bentuk yang ringkas. i' Dapat digunakan untuk meneruskan putaran dari poros se-a-ar, bersilangan dan poros dengan sudut tertentu. KLASIFIKASI RODA GIGIa. 0erdasarkan bentuk gigi dan sistem ker-anyaRoda gigi lurus (spur gear).Roda gigi miring &helical gear).Roda gigi kerucut (bevel gear). Roda gigi cacing (worm gear). Roda gigi planiter (planetary gear).b. 0erdasarkan posisi sumbu dari poros.1 poros parallel1 poros bersilangan1 poros membentuk sudut tertentuKLASIFIKASI RODA GIGI (anjutan)c. 0erdasarkan kecepatan peripheral dari roda gigi.1 Kecepatan rendah 2 3 m$s1 Kecepatan sedang &3 . (4' m$s1 Kecepatan tinggi 5 (4 m$sd. 0erdasarkan -enis atau bentuk hubungan pasangan gigi.1 external gear = roda gigi luar.1 internal gear = roda gigi dalam.1 rack & pinion = roda gigi berbentuk batang = roda gigi dengan jarijari tak terhingga.Ka!"#$a!" R%&a G"'" Ber&a!ar$an (entu$ '"'" &an !"!tem $erjan)aR%&a '"'" uru! (spur gear).Roda gigi lurus ter-adi karena bentuk gigi dari roda gigi tersebut berbentuk lurus. "igi-gigi didesain sedemikian rupa sehingga menyerupai beam (batang) lurus. !oda gigi lurus dalam operasionalnya menggunakan poros yang se-a-ar.Ka!"#$a!" R%&a G"'" Ber&a!ar$an (entu$ '"'" &an !"!tem $erjan)a R%&a '"'" m"r"n' (helical gear)Roda gigi miring mempunyai bentuk gigi miring dengan sudut kemiringan tertentu. Keuntungannya adalah kontak gigi ter-adi sepan-ang kemiringan gigi, sehingga mampu menghasilkan putaran ang tinggi.Ka!"#$a!" R%&a G"'" Ber&a!ar$an (entu$ '"'" &an !"!tem $erjan)a R%&a '"'" $eru*ut (bevel gear)Roda gigi kerucut dihasilkan dari gabungan gigi-gigi yang mengikuti bentuk kerucut dengan sudut tertentu. Roda gigi kerucut mampu melayani ker-a mesin dengan poros yang membentuk sudut tertentu, sebagai contoh poros input dengan posisi horisontal dan output diinginkan dalam posisi vertikal.Ka!"#$a!" R%&a G"'" Ber&a!ar$an (entu$ '"'" &an !"!tem $erjan)a R%&a '"'" *a*"n' (worm gear)Roda gigi cacing merupakan roda gigi gabungan antara roda gigi biasa dengan batang gigi atau batang berulir. Keunggulan roda gigi ini terletak pada perbandingan transmisi yang dapat didesain sangat tinggi sama ( : (66. Roda gigi cacing mempunyai poros yang saling bersilangan.Ka!"#$a!" R%&a G"'" Ber&a!ar$an (entu$ '"'" &an !"!tem $erjan)a R%&a '"'" +an"ter (planetary gear)Roda gigi planiter merupakan roda gigi yang terdiri dari beberapa roda gigi yang dirangkai men-adi satu kesatuan. Roda gigi tersebut meliputi roda gigi mahatahari sebagai pusat, roda gigi planet, roda gigi gelang dan lengan pembaa planet. Keunggulan roda gigi planeter terletak pada beberapa output yang dapat dihasilkan dengan hanya satu input.P%r%! +araeKedua poros yang paralel dan coplaner dihubungkan oleh roda gigi" seperti ditunjukkan pada "ambar berikut. Roda-roda gigi tersebut disebut sebagai spur gears atau roda gigi lurus" dan penempatannya disebut spur gearing. !odaroda gigi ini memiliki gigi yang paralel terhadap sumbunya.Roda gigi lain yang termasuk dalam spur gearing adalah helical gearing" dengan giginya miring terhadap sumbu roda gigi.Roda gigi single dan double helical dihubungkan dengan poros yang saling paralel, seperti ditun-ukkan pada "ambar a. dan b.7ungsi utama dari roda gigi double helical adalah untuk menyeimbangkan gaya aksial yang ter-adi pada roda gigi single helical" ketika meneruskan beban. !oda gigi double helical dapat -uga disebut sebagai roda gigi herringbone.P%r%! mem(entu$ !u&ut tertentuDuabuahporosyangmembentuksudut tertentu,dihubungkanolehrodagigiseperti ditun-ukkanpadaGambarc.Rodagigiini disebutrodagigikerucutataubevelgears danpenempatannyayangdisebutbevel gearing.!odagigikerucut"sepertijugaroda gigilurus"dapatmemilikigigiyangmiring terhadappermukaankerucut,yangdisebut sebagai helical bevel gears.Duabuahporosyangtidakparaleldantidak berpotongan,sertatidakcoplanar"dihubungkan olehrodagigisepertiditun-ukkanpadaGambar d.Rodagigiinidisebutsebagaiskewbevel gearsatauspiralgears"danpenempatannya yangdisebutsebagaiskewbevelgearingatau spiralgearing.#enispenempatanrodagigiini jugamemilikigariskontak"yaituputaranpada sumbuyangmenghasilkankeduapermukaan pitch" yang disebut sebagai hyperboloids.P%r%! Ber!"an'anRoda gigi dengan poros saling bersilangan ditun-ukkan seperti pada "ambar 3. Roda gigi tersebut dikenal dengan roda gigi cacing atau $orm Gear.Ka!"#$a!" R%&a G"'" Ber&a!ar$an jen"! atau (entu$ ,u(un'an +a!an'an '"'"- (a) E.terna Gear"n'!ada external gearing" roda gigi dari kedua poros berhubungan secara eksternal satu sama lain. Roda yang besar disebut sebagai gear dan roda yang lebih kecil disebut pinion.!ada external gearing" gerakan dari kedua roda gigi selalu berlawanan.Ka!"#$a!" R%&a G"'" Ber&a!ar$an jen"! atau (entu$ ,u(un'an +a!an'an '"'" (() Interna Gear"n'!ada internal gearing" roda gigi dari kedua poros berhubungan secara internal satu sama lain" seperti "ambar b. Roda yang besar disebut sebagai annular wheel dan roda yang lebih kecil disebut pinion.Ka!"#$a!" R%&a G"'" Ber&a!ar$an jen"! atau (entu$ ,u(un'an +a!an'an '"'" (c) Rack & pinion8da kalanya, roda gigi dari sebuah poros berhubungan secara eksternal dengan roda gigi lain dalam suatu garis lurus, seperti pada "ambar 4. 9enis roda gigi ini disebut sebagai rack and pinion. !oda gigi yang datar atau lurus disebut rack dan roda gigi lingkar disebut sebagai pinion. Dengan adanya mekanisme rack and pinion" maka gerakan linear dapat dikon#ersi men-adi gerakan berputar dan -uga sebaliknya.(c) Rack & pinion (Gambar)TATA NAMA DARI RODA GIGII!t"a, Tata Nama R%&a G"'":stilah-istilah dari roda gigi dapat lebih dimengerti dengan melihat "ambar ;.a' otasi umum yang digunakan adalah : ? .e) +ddendum (a) adalah jarak radial gigi dari lingkaran pitch ke bagian atas,kepala gigi.*) %edendum (d) adalah jarak radial gigi dari lingkaran pitch ke bagian bawah,kaki gigi.I!t"a, Tata Nama R%&a G"'"g) Lingkaran addendum adalah lingkaran yang digambar melalui bagian atas dari gigi atau lingkaran kepala gigi.h) Lingkaran dedendum adalah lingkaran yang digambar melalui bagian bawah dari gigi atau dikenal dengan lingkaran kaki gigi.i) Circular pitch adalah jarak yang diukur pada sekeliling dari lingkaran pitch" pada satu titik dari satu gigi, dengan titik yang berhubungan pada gigi selan-utnya. 0iasanya dinotasikan dengan tc. Secara matematis dituliskan sebagai:I!t"a, Tata Nama R%&a G"'"j) Diametral pitch adalah rasio dari jumlah gigi dengan diameter lingkaran pitch" dalam millimeter. 0iasanya dinotasikan dengan td. Secara matematis dituliskan men-adi:k) Md!" gigi# 8dalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dalam millimeter dengan -umlah gigi. 0iasanya dinotasikan dengan m. Secara matematis dituliskanI!t"a, Tata Nama R%&a G"'"/odul yang direkomendasikan untuk pilihan pertama ) (, (.*4, (.4, *, *.4, 3, @, 4, ;, A, (6, (*, (;, *6, *4, 3*, @6, dan 46./odul pilihan kedua ) (.(*4, (.3B4, (.B4, *.*4, *.B4, 3.4, @.4, 4.4, B, C, ((, (@, (A, **, *A, 3;, @4.l) -learance adalah jarak radial antara bagian atas dari gigi dengan bagian bawah dari gigi, pada keadaan berpasangan. Sebuah lingkaran yang melalui bagian atas dari roda gigi yang berpasangan disebut sebagai lingkaran clearance.m' Kedalaman total adalah -arak radial antara lingkaran addendum dengan dedendum dari roda gigi. Kedalaman total ini sama dengan -umlah dari addendum dengan dedendum.I!t"a, Tata Nama R%&a G"'"n' Kedalaman ker-a adalah -arak radial antara lingkaran addendum dengan lingkaran clearance. .edalaman kerja ini sama dengan jumlah dari addendum dari kedua roda gigi yang berpasangan.o' Ketebalan gigi adalah lebar dari gigi yang diukur sepan-ang lingkaran pitch.p' Ruang gigi adalah lebar dari ruang yang terdapat diantara dua gigi yang berdekatan, yang diukur di sepan-ang lingkaran pitch.D' 0acklash adalah perbedaan antara ruang gigi dengan ketebalan gigi, yang -uga diukur di sepan-ang lingkaran pitch.I!t"a, Tata Nama R%&a G"'"r' /uka dari gigi adalah permukaan dari gigi di atas permukaan pitch.s) /op land. +dalah permukaan dari bagian atas gigi.t) 0lank (panggul) dari gigi adalah permukaan dari gigi dibawah permukaan pitch.u'